【基本】Pythonの変数の名前空間とスコープを解説！

#グローバル変数
animal = 'cat'

def function():
    #ローカル変数
    animal = 'dog'
    print(animal)

#グローバル変数が出力される
print(animal) 
#ローカル変数が出力される
function()

# cat
# dog

#============================================================================
#Jupyterで再現するためには、Kernel→Restart Kernel
#============================================================================
def function():
    #ローカル変数
    animal = 'dog'
    print(animal)

#ローカル変数が出力される
function()
#関数の外から呼び出すとエラー
print(animal) 

# dog
# ---------------------------------------------------------------------------
# NameError                                 Traceback (most recent call last)
# Input In [2], in <cell line: 9>()
#       7 function()
#       8 #関数の外から呼び出すとエラー
# ----> 9 print(animal)

# NameError: name 'animal' is not defined

animal = 'cat'

def function():
    #後続のローカル変数dogを優先して参照しようとするためエラーになる
    print(animal)
    animal = 'dog'

function()

#  ---------------------------------------------------------------------------
#  UnboundLocalError                         Traceback (most recent call last)
#  Input In [4], in <cell line: 9>()
#        6     animal = 'dog'
#        8 #ローカル変数が出力される
#  ----> 9 function()

#  Input In [4], in function()
#        3 def function():
#        4     #後続のローカル変数dogを優先して参照しようとするためエラーになる
#  ----> 5     print(animal)
#        6     animal = 'dog'

# UnboundLocalError: local variable 'animal' referenced before assignment

animal = 'cat'

def function():
    #グローバル変数のanimalをdogに上書き
    global animal 
    animal = 'dog'
    print(animal)

#ローカル変数が出力される
function()    
#animalがdogに上書きされた    
print(animal)

# dog
# dog

animal = 'cat'

def function():
    animal = 'dog'
    #ローカルに用意されたオブジェクトを表示
    print(locals())

#グローバル変数と元々Pythonが用意してくれているオブジェクトを表示 
print(globals())
function()

#globals()の結果
# {'__name__': '__main__', '__doc__': 'Automatically created module for IPython interactive environment', '__package__': None, '__loader__': None, '__spec__': None, '__builtin__': <module 'builtins' (built-in)>, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '_ih': ['', "animal = 'cat'\n\ndef function():\n    animal = 'dog'\n    #ローカルに用意されたオブジェクトを表示\n    print(locals())\n\n#グローバル変数と元々Pythonが用意してくれているオブジェクトを表示 \nprint(globals())\nfunction()"], '_oh': {}, '_dh': [PosixPath('/Users/mhaga/Keiba_AI')], 'In': ['', "animal = 'cat'\n\ndef function():\n    animal = 'dog'\n    #ローカルに用意されたオブジェクトを表示\n    print(locals())\n\n#グローバル変数と元々Pythonが用意してくれているオブジェクトを表示 \nprint(globals())\nfunction()"], 'Out': {}, 'get_ipython': <bound method InteractiveShell.get_ipython of <ipykernel.zmqshell.ZMQInteractiveShell object at 0x7fdae5451160>>, 'exit': <IPython.core.autocall.ZMQExitAutocall object at 0x7fdae546d0a0>, 'quit': <IPython.core.autocall.ZMQExitAutocall object at 0x7fdae546d0a0>, '_': '', '__': '', '___': '', '_i': '', '_ii': '', '_iii': '', '_i1': "animal = 'cat'\n\ndef function():\n    animal = 'dog'\n    #ローカルに用意されたオブジェクトを表示\n    print(locals())\n\n#グローバル変数と元々Pythonが用意してくれているオブジェクトを表示 \nprint(globals())\nfunction()", 'animal': 'cat', 'function': <function function at 0x7fdae53bc4c0>}
#locals()の結果
# {'animal': 'dog'}