pythonのスコープについて　pythonの処理順番（？）に詳しい方お願いします！

スコープについて知りたいのです

以下のコードは
func関数内でグローバル空間のcを持ってきてprintで1を表示した後にグローバル空間cに100を代入を
試みる

しかしfunc内でグローバル空間の変数と同じ変数名を宣言しているためLEGBにのっとりグローバル空間へのcへの参照が行われなくてエラーになるね
というものを表すコードです

###コード例

c =1
def func():
    print(c)
    c = 100

一見納得できそうなのですがいまいち引っかかります
言いたいことはわかるのですがprint(C)の時点ではC=100は宣言されてないので
global空間への参照が失われるのはおかしいような気がします。

funcが呼び出されたときにfunc内の処理を順番に処理せず
あらかじめ関数内で宣言している変数を先に探して処理をしているということであれば納得できるのですが、
実際実行処理する際はpythonはどのような順番で処理をしていっているのでしょうか？

---------------------追記-------------------------

質問の仕方が悪かったので変えさせていただきます！
以下が分かる方お願いします！

・print(c)がエラーが起こるのはグローバル空間への参照が失われてるから
・ではなぜ参照が失われているのか、それはcに代入することで新たに関数内でcという変数を宣言しているからすよね
・よってprint(c)は変数未定義でエラーとなる

ここで生じてくる疑問が１つあります
参照が失われる　ということができるのは関数内で同じcという変数が宣言されていることがわからないとできないことですよね？
同じcという変数が宣言されていることが分かっているので参照が失われる
しかし変数が宣言されていることが分かっているのであれば変数未定義のエラーになるのはおかしいのでないか？

ということです

行動規範の内容に同意します

回答5件

気になったのでPython 3.6で色々と試してみました。

python
1c =1
2
3def func_OK():
4    print(c)
5
6def func_NG():
7    print(c)
8    c = 100

明確な理由は定かじゃないんですが、どうも関数の中で使用（宣言？代入？）されているローカル変数は、その関数を宣言（定義？名前空間にバインド？）した時点で、その関数のローカルシンボルテーブルに組み込まれるみたいです。

python
1print(func_OK.__code__.co_nlocals, func_OK.__code__.co_varnames)  # -> 0 ()
2
3print(func_NG.__code__.co_nlocals, func_NG.__code__.co_varnames)  # -> 1 ('c',)

上記のように各関数の__code__の中を見ていくと、「インタープリタなんだから一行ずつ解釈して処理を実行しているはず、だからPythonはそんなに速くないってみんな言ってるもん！」という私的感覚とは、ずれた結果を得ることになります。

だからfunc_NGをcallする時はprint(c)の時点で、cは最初からグローバル変数ではなくその関数の中で使用されるはずのローカル変数としての参照が試みられるんだと思います。その推測を元に考えると、func_NGを実行した時に得られるエラーがNameError: name '...' is not definedではなくUnboundLocalError: local variable '...' referenced before assignmentである点にも納得できると思います。

おそらくパフォーマンス面のメリットがあってこういう作りになっているんだと想像します。※Pythonのソースを追えばもっと面白いことがわかるかもしれません。

投稿2017/12/12 13:24

YouheiSakurai

総合スコア6142

mmmisaki

2017/12/12 13:40

なるほど！興味深くすばらしい回答ありがとうございました！ベストアンサーを早急に決めてしまったのが少し残念なくらいです... また機会がありましたらよろしくお願いします！

行動規範の内容に同意します

公式ドキュメントのFAQに、ほぼ同じやつがありますよ。
なぜ変数に値があるのに UnboundLocalError が出るのですか？

投稿2017/12/12 11:44

退会済みユーザー

総合スコア0

mmmisaki

2017/12/12 12:08

回答ありがとうございます。少し質問の仕方が悪かったので変えさせていただきます。・print(c)がエラーが起こるのはグローバル空間への参照が失われてるから・ではなぜ参照が失われているのか、それはcに代入することで新たに関数内でcという変数を宣言しているからすよね・よってprint(c)は変数未定義でエラーとなるここで生じてくる疑問は１つあります参照が失われる　ということができるのは関数内で同じcという変数が宣言されていることがわからないとできないことですよね？同じcという変数が宣言されていることが分かっているので参照が失われるしかし変数が宣言されていることが分かっているのであれば変数未定義のエラーになるのはおかしいのでないか？ということです紛らわしくてすみません！よろしくお願いします！

行動規範の内容に同意します

ドキュメントのここに明記されています。明確にPython設計者の意図した動作です。

https://docs.python.jp/3/reference/executionmodel.html#resolution-of-names

ある名前がコードブロック内のどこかで束縛操作されていたら、そのブロック内で使われるその名前はすべて、現在のブロックへの参照として扱われます。このため、ある名前がそのブロック内で束縛される前に使われるとエラーにつながります。この規則は敏感です。Python には宣言がなく、コードブロックのどこでも名前束縛操作ができます。あるコードブロックにおけるローカル変数は、ブロックのテキスト全体から名前束縛操作を走査することで決定されます。

投稿2017/12/13 00:00