pythonでの定義した関数内のlocal変数について

Question

a = 5
def abc():
    a += 7
    return a
def cde():
    b = abc()
    return b
print(cde())
```上記のようなコードを書いたとき　local variable 'a' referenced before assignment　というエラーが返ってきました。なぜこのコードは成り立たないのでしょうか？またこのコードを成り立たせるためにはどうすればよいのでしょうか？

Answer 1

a = 5 
def abc():
    a += 7
abc()

cde関数は関係なく、上記4行でこのエラーは発生します
local variable 'a' referenced before assignmentとは、
「aという変数が割り当て(宣言)される前に使用(参照)されているぞ」という警告です。

LouiS0616さんが言われているように、簡単な解決は

a = 5
def abc():
　global a
　a += 7
abc()

として、a += 7の a は、a = 5の a なんだぞ、と教えてあげる必要があります。

+=を注意する、というお話は・・・
例えば以下の１行だけのpythonプログラムだってエラーです。

a += 5
a = a + 5と書いてもエラーです。

aの値に5を足してaに代入する、といっても、今のaの値がわからないので
明示的な「変数＝xx」という変数の宣言が必要だぞ、ということになります。

Answer 2

なるほど、面白いもの見つけましたね。まず、下記のだと動くと思います。

a = 5
def abc():
    return a+7
def cde():
    b = abc()
    return b
print(cde())

問題になっているのは、abc()の中ですね。a+=7はa=a+7と等価なので、置き換えて考えます。

def abc():
    a = a + 7  # これがlocal変数aの定義式になってしまうのですが・・・
    return a

ここで、変数aへの代入式があるので、Pythonがaを関数abcのlocal変数だろうと解釈してしまうのですね。ところが、a自身の定義、つまり右辺式a + 7にaが含まれています。つまり、(右辺式の)未定義のaを使って(左辺式の)aを定義しようとしてlocal variable 'a' referenced before assignmentが発生したわけですね。

ちょっと苦しい説明ですいません^^;

Answer 3

なぜこのコードは成り立たないのでしょうか？

Python よくある質問 » なぜ変数に値があるのに UnboundLocalError が出るのですか？

またこのコードを成り立たせるためにはどうすればよいのでしょうか？

リンク先のようにglobal文を用いて解決するのが一つの方法です。
が、メンテナンスの観点から、aを引数及び返り値としてやり取りする方が良いと思います。

a = 5

def abc(arg1):
    arg1 += 7
    return arg1

def cde(arg2):
    b = abc(arg2)
    return b

print(cde(a))  # 12
print(a)       # 5

この場合グローバル空間の変数aは書き換えられませんので、変数の変化を追いやすいです。
aを書き換えたい場合は、関数の返り値を再代入する形にします。

Comments

[a_boy]

このような問題は+=や*=などを使ったときに気を付けたほうが良い感じですか？

[LouiS0616]

代入が生じるときはもちろん、参照するだけでも少し気を使う必要がありますね。
上手く活用すると簡潔なコードが書けるのですが、失敗すると一気にデバッグ困難なコードが出来上がってしまうのです。

基本的には変数のやり取りは関数の引数／返り値だけにした方が無難かと。

[a_boy]

def cde(a):の()の中のaは別に必要ないと思うのですが、これは書いたほうが見やすいとか理解しやすいとか、そういった意味で書かれているのですか？

[LouiS0616]

いえ、引数として渡しているので、実際の動作が変わってきます。
リンク先のglobal文を用いた方法だと実行後にグローバル変数aの値が書き換えられますが、私のコードではそうではありません。

仮引数名がaであるために若干混乱があるようなので、ちょっと回答のコードを書き換えました。

[a_boy]

a = 5

def abc(a):
a += 7
return a

def cde():
b = abc(a)
return b

print(cde())
というコードを書いた場合、cde()関数内のb = abc(a)の部分でグローバル変数aがちゃんと呼び出されるので、いま私が書いたコードならばdef cde(a):の()の中のaは必要ないのではないか、という意味です。
もしくは、いま修正されたように引数に別の名前を当てはめていくのが一般的なのでしょうか？
何度も質問してしまい申し訳ないです、、、

[LouiS0616]

> cde()関数内のb = abc(a)の部分でグローバル変数aがちゃんと呼び出される

確かにちゃんと呼び出されますので、期待通りに動作してくれるでしょう。
しかしグローバル変数を参照させると、結果が呼び出し時の状態に依存してしまうのです。
>>> a = 5
>>> print(cde())
12
>>>
>>> a = 100
>>> print(cde())
107

私はこの挙動はバグの原因になると考えているので、基本的には引数で取り渡す方法を優先して採用しています。
これに関しては個人の好みもあるかと。

---
> いま修正されたように引数に別の名前を当てはめていくのが一般的なのでしょうか？

引数の名前は文法上合法なら本当に何でも良いので、分かり易い命名を心掛けます。
今回は変数aの役割が抽象的だったので、同じ名前にしてしまいました。

なお、argはargumentの略です。

---
> 何度も質問してしまい申し訳ないです、、、

最初の例があまり良くなく、確かに混乱を招くものでした。お気になさらず。

[a_boy]

何度も回答していただきありがとうございました！
おかげで疑問が晴れました