Pythonの関数における変数スコープの仕組みとは？globalキーワードの使い方も解説

Pythonでは、変数は値を代入した時点で定義されます。C言語など多くの言語とは異なり、事前に宣言しておく必要はなく、いきなり変数を使い始めることができるのが特徴です。

x = 141

ファイルやモジュールのトップレベル（最上位）で定義された変数は「グローバルスコープ」に属し、関数の中からもアクセスできます。

なお、良い設計の原則として、変数はその役割を果たすために必要な最小限のスコープにとどめておくことが推奨されています。

例：ローカル変数とグローバル変数の違い

次のコードを見てみましょう。

x = 141

def foo():
    x = 424  # ローカル変数
    print(x)

foo()
print(x)

出力

424
141

解説

関数fooの中でxに424を代入すると、実際にはその関数のローカルスコープ内に新しいローカル変数xが作成されます。このxは、グローバルスコープにあるxとはまったく無関係な別の変数です。関数の実行が終了すると、値424を持つこのローカル変数は消滅します。そのため、2つ目のprint(x)が実行される時点では、グローバル変数xの値である141が出力されるのです。

globalキーワードでグローバル変数を更新する

ローカルスコープ内からグローバル変数そのものを書き換えたい場合は、「global」キーワードを使用します。

x = 141

def foo():
    global x
    x = 424
    print(x)

foo()
print(x)

出力

424
424

このようにglobalキーワードを付けて宣言することで、関数内での代入がグローバル変数xに対して行われるため、関数実行後も値424が保持されます。

ただし、globalの多用はプログラムの可読性や保守性を下げる原因にもなるため、実務では引数として値を受け渡し、戻り値で結果を返す設計の方が推奨される点には注意しましょう。