Pythonで、グローバル変数、インスタンス変数、ローカル変数のスコープをざっくり理解する〜オブジェクト指向でなぜつくるのかを読んで〜
2021-01-17
オブジェクト指向でなぜつくるのか 第2版という本を読んでいて、変数のスコープについて調べるためにPythonを実際に動かしてみたので結果メモ
「グローバル変数」「インスタンス変数」「ローカル変数」の定義
グローバル変数」「インスタンス変数」「ローカル変数」の定義は以下の通り
近年のオブジェクト指向プログラミングでは、一度作成されたコードが使われる寿命が長くなったことから、「保守性」を重視しているため、
インスタンス（クラス）の独立性を高めるために、グローバル変数をなるべく減らすのが良いコードらしい
グローバル変数のスコープを確認する
グローバル変数は、プログラムのどこからでもアクセスできる変数
定義する時は、クラスの外で以下のように記載するだけ
global_var = "global_var"
クラスの中で使う時は、以下のようにglobalと頭につけて、使う宣言をする
（これをしなくても動いてしまうこともあるがつけておく）
global global_var
まとめるとこんな感じになる
global_var = "global_var" # global変数作成
class TestClass ():
global global_var # global変数をこのクラス内で使う宣言
インスタンス変数のスコープを確認する
インスタンス変数はインスタンス（クラス）の中でのみ使う変数
通常、コンストラクタの中で「self」という文言とともに定義をする（selfはインスタンス自身のこと、selfでなくても良いらしいが慣習的にself）
インスタンス（クラス）内であれば、何回でも使える
class TestClass ():
# constractor
def __init__(self):
self.instance_var = "instance_var" # instance変数作成
def TestDef1(self):
return self.instance_var #ここでも使える
def TestDef2(self):
return self.instance_var #ここでも使える
ローカル変数のスコープを確認する
ローカル変数は、メソッドの中で使う変数
defの塊の中で定義して、defの塊の中でのみ使える
class TestClass ():
def TestDef1(self):
local_var = "local_var1" # local変数作成
return local_var # 中身は"local_var1"
def TestDef2(self):
local_var = "local_var2" # local変数作成
return local_var # 上のlocal_varとは別物、中身は"local_var2"
参考：PythonのClassとConstractorとMethodをざっくり理解する
参考：メソッド・def・インスタンスってなに？
参考：Pythonの中でよくみる「def」から始まる塊について、用語が紛らわしいので整理する
確認コード全体
確認コード全体
% cat test.py
#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8
# global変数を定義する
global_var = "global_var"
class TestClass ():
# global変数をクラス内で使う宣言
global global_var
# Constractor
# 通常インスタンス変数はコンストラクタ内で定義する
def __init__(self):
# instance変数
self.instance_var = "instance_var"
def TestDef1(self):
# local変数
local_var = "local_var1"
return local_var
def TestDef2(self):
# local変数
local_var = "local_var2"
# メソッド内からlocal変数にアクセスする
print("Here is Testdef2. local var is %s." % local_var)
# メソッド内からinstance変数にアクセスする
print("Here is Testdef2. instance var is %s." % self.instance_var)
# メソッド内からglobal変数にアクセスする
print("Here is Testdef2. global var is %s." % global_var)
def TestDef3(self):
return self.instance_var
def TestDef4(self):
return global_var
# 出力結果成形用の関数
def PrintTitle(title):
line = "===================="
print("%s\n%s\n%s" % (line,title,line))
# Execution
if __name__ == "__main__":
# クラス(設計図)を使うために具現化（インスタンス化）
TestClass = TestClass()
PrintTitle("ローカル変数をreturnしてクラス外で使う（TestDef1）")
print(TestClass.TestDef1())
PrintTitle("各変数をメソッド内で使う（TestDef2）")
print(TestClass.TestDef2())
PrintTitle("インスタンス変数をreturnしてクラス外で使う（TestDef3）")
print(TestClass.TestDef3())
PrintTitle("グローバル変数をreturnしてクラス外で使う（TestDef4）")
print(TestClass.TestDef4())
PrintTitle("ローカル変数はクラス外では使えない")
try:
print(local_var)
except NameError as err:
print("OS error: {0}".format(err))
PrintTitle("インスタンス変数はクラス外では使えない")
try:
print(instance_var)
except NameError as err:
print("OS error: {0}".format(err))
PrintTitle("グローバル変数はクラス外でも使える")
try:
print(global_var)
except NameError as err:
print("OS error: {0}".format(err))
出力結果
% python test.py ==================== ローカル変数をreturnしてクラス外で使う（TestDef1） ==================== local_var1 ==================== 各変数をメソッド内で使う（TestDef2） ==================== Here is Testdef2. local var is local_var2. Here is Testdef2. instance var is instance_var. Here is Testdef2. global var is global_var. None # ★TestDef2メソッドにはreturn値が定義されていないのでNoneが返されている ==================== インスタンス変数をreturnしてクラス外で使う（TestDef3） ==================== instance_var ==================== グローバル変数をreturnしてクラス外で使う（TestDef4） ==================== global_var ==================== ローカル変数はクラス外では使えない ==================== OS error: name 'local_var' is not defined ==================== インスタンス変数はクラス外では使えない ==================== OS error: name 'instance_var' is not defined ==================== グローバル変数はクラス外でも使える ==================== global_var
以上
