Pythonのglobalキーワードとは？変数スコープの基本と使い方を実例で解説

プログラミングでは、あるスコープ内で宣言した変数の値を、そのスコープの外側から参照したり変更したりしたい場面があります。このようなときに役立つのが、Pythonのglobalキーワードです。関数内で変数名の前にglobalと記述することで、その変数をグローバル（大域）スコープとして扱えるようになります。なお、関数の外で宣言された変数は、自動的にグローバルスコープになります。

関数の外で宣言された変数

次の例では、変数は関数の外で宣言されていますが、関数の中から問題なくアクセスできています。これは、関数外で宣言された変数がすでにグローバルスコープを持っているためです。

サンプルコード

x = 56

def func():
    y = x * 2
    return y

print(func())

実行結果

112

関数の中で変数を変更しようとすると？

続いて、関数の中でグローバル変数の値を直接変更しようとした例を見てみましょう。この場合、エラーが発生します。

サンプルコード

x = 56

def func():
    y = x * 2
    x = x + 2
    return y

print(func())

実行結果

UnboundLocalError: local variable 'x' referenced before assignment

このエラーが発生するのは、関数内でxへの代入が行われているため、Pythonがxをローカル変数として扱おうとする一方で、代入より先に参照してしまうからです。つまり、関数内でグローバルスコープの変数の値を変更するには、明示的な宣言が必要になります。

globalキーワードによる解決

関数内でグローバル変数の値を変更する唯一の方法は、関数内でその変数をglobalとして宣言することです。

サンプルコード

x = 56

def func():
    global x
    x = x + 2
    y = x * 2
    return y

print(func())

実行結果

116

global xと宣言することで、関数内のxはグローバル変数そのものを指すようになり、値の変更が可能になりました。

ネストした関数でのglobalキーワード

関数が入れ子（ネスト）になっている場合も同様に、最も内側の関数でglobal宣言を行うことで、グローバル変数を作成・操作できます。以下の例では、内側の関数func_in()の中でxをグローバル変数として宣言しています。

サンプルコード

def func_out():
    x = 56

    def func_in():
        global x
        x = 20
        print("x is: ", x)
        x = x + 3
        y = x * 2
        print("y is: ", y)

    func_in()

func_out()
print("x is: ", x)

実行結果

x is: 20
y is: 46
x is: 23

注目すべきは最後の出力です。func_in()内でglobal xと宣言したため、新たなグローバル変数xが作成され、その後+3されて23となっています。外側の関数のローカル変数x = 56とは別物として扱われている点に注意してください。

まとめ

globalキーワードを使えば、関数内からグローバル変数の値を参照・変更できます。ただし、多用するとプログラムの可読性や保守性が低下するため、必要最小限にとどめるのが良い設計とされています。また、ネストした関数で「外側の関数のローカル変数」を扱いたい場合は、globalではなくnonlocalキーワードを使う点も覚えておきましょう。