[Python]global文で宣言した変数への、代入時の動きがわからない

Question

前提・実現したいこと

python: 3.6.4

公式ドキュメントの「9.2.1.スコープと名前空間の例」を学習しています。
公式：https://docs.python.jp/3/tutorial/classes.html

global文で宣言した変数への、代入時の動きがわかりません。
解説よろしくお願い致します。

該当のソースコード①

>>> def scope_test():
...     def do_local():
...         spam = "local spam"
...         
...     def do_nonlocal():
...         nonlocal spam            # 外側の関数内の変数に再束縛
...         spam = "nonlocal spam"
...         
...     def do_global():
...         global spam              # グローバル変数として解釈するよう指定
...         spam = "global spam"
...         
...     spam = "test spam"
...     do_local()
...     print("After local assignment：", spam)
...     do_nonlocal()
...     print("After nonlocal assignment：", spam)
...     do_global()
...     print("After global assignment：", spam)
... 
>>> scope_test()
After local assignment: test spam
After local assignment: nonlocal spam
After local assignment: nonlocal spam    # なぜ"global spam"にならないのかわからない
>>> print("In global scope:", spam)
In global scope: global spam

scope_test()関数内でdo_global()関数を実行すると、予想では
「After local assignment: global spam」
が出力されると思いましたが、「nonlocal spam」なままでした。

私自身の解釈では、
「変数 spam がグローバル変数になったのだから、グローバル変数 spam に"global spam"を代入した」
というように考えていたのですが、どうやら違うようです。
何故こうなっているのか、全くわかりません。

解説・ご教示よろしくお願い致します。

Answer 1

ご提示のコードの中には、変数 spam が三種類存在します。
0. 関数do_local 内の spam
0. 関数scope_test 内の spam
0. グローバル空間の spam

def scope_test():
    ...

spam = "test spam"
do_local()
print("After local assignment：", spam)
do_nonlocal()
print("After nonlocal assignment：", spam)
do_global()
print("After global assignment：", spam)

ここで登場する spam は、上記のナンバリングで言えば 2番のspam です。

変数 spam がグローバル変数になったのだから、グローバル変数 spam に"global spam"を代入した

グローバルな空間にあるspamをいくら書き換えたところで、2番のspam には影響しません。

実験

idを見てみるとなかなか面白いですね。

def debug_print(message, obj):
    print(message)
    print(f'\t{obj}\n\t{id(obj)}')

def scope_test():
    def do_local():
        spam = "local spam"
        debug_print("In do_local:", spam)

    def do_nonlocal():
        nonlocal spam
        spam = "nonlocal spam"
        debug_print("In do_nonlocal:", spam)

    def do_global():
        global spam
        spam = "global spam"
        debug_print("In do_global:", spam)

    spam = "test spam"
    debug_print("Before any assignment:", spam)
    do_local()
    debug_print("After local assignment:", spam)
    do_nonlocal()
    debug_print("After nonlocal assignment:", spam)
    do_global()
    debug_print("After global assignment:", spam)

scope_test()
debug_print("In global scope:", spam)

実行結果 Wandbox

Before any assignment:
	test spam
	139676165093808
In do_local:
	local spam
	139676165093296
After local assignment:
	test spam
	139676165093808
In do_nonlocal:
	nonlocal spam
	139676165093488
After nonlocal assignment:
	nonlocal spam
	139676165093488
In do_global:
	global spam
	139676165093680
After global assignment:
	nonlocal spam
	139676165093488
In global scope:
	global spam
	139676165093680

**追記: **
よく考えたら (むしろよく考えなくても) idを見る必要は無いですね。
せっかくspamの値を切り替えているのですから...

無意味な実験をこっそり消すのもなんとも虚しいので、残してはおきます。

Comments

[pigton]

回答ありがとうございます。
グローバル変数 spam を変更すると、内部に定義されている全てのローカル変数 spam も変更されると勘違いしていました。
実験のほうも、じっくり見させていただきます。ありがとうございました。

Answer 2

そのglobal宣言はdo_globalの中ではspamをグローバルスコープの名前として扱いますよということです。

もともとのspamはどこのスコープかというと、scope_testのスコープですね。これには影響を及ぼしません。