python 関数の記述場所と呼び出しについての疑問を解決したい

Question

pythonの関数の読み込みに関して疑問があります。
下記のtest.pyというファイルががあります。

def run():
    print("走る")
    walk()

def walk():
    print("歩く")

print("Go!")
run()
print("ただいま")

出力結果

Go!
走る
歩く
ただいま

疑問に感じている点としてはrun関数よりwalk関数の方が下に記述されているにもかかわらず、run関数実行時にエラーが発生せずにwalk関数が実行されている点です。

test.py実行時に関数が上から順番に読み込まれていて、下から２行目のrun()で関数を呼び出した時にはすでにwalk関数も読み込みが済んでいるためエラーが発生せずに"歩く"という文字列が表示されるということでしょうか？
かなり初歩的な質問ですが、教えていただきたいです。

よろしくお願いいたします。

Answer 1

walk関数が呼び出された時点で呼び出し可能ならば問題ないです。

>>> def func():
...     say_hello()
...
>>> func()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 2, in func
NameError: name 'say_hello' is not defined
>>>
>>> def say_hello():
...     print('hello')
...
>>> func()
hello
>>>
>>> def say_hello():
...     print('こんにちは')
...
>>> func()
こんにちは
>>>

Answer 2

test.py実行時に関数が上から順番に読み込まれていて、下から２行目のrun()で関数を呼び出した時にはすでにwalk関数も読み込みが済んでいるためエラーが発生せずに"歩く"という文字列が表示されるということでしょうか？

そうです

なので、下記のようにしたら、run()実行時にはまだwalk()は定義されてないので、エラーになります

def run():
    print("走る")
    walk()

print("Go!")
run()
print("ただいま")

def walk():
    print("歩く")

# 実行したら「NameError: name 'walk' is not defined」となる

Answer 3

Pythonでは変数名で関数にアクセスしています。runという関数が知っているのは、walkという名前だけです。呼ばれたときのグローバル変数walkを呼び出すのです。

以下を見て考えてみてください。

>>> def run():
...     print("走る")
...     walk()
...
>>> def walk():
...     print("歩く")
...
>>> def sleeping():
...     print("眠る")
...
>>> print("Go!")
Go!
>>> run()
走る
歩く
>>> print("休憩")
休憩
>>> walk = sleeping
>>> run()
走る
眠る
>>> print("ただいま")
ただいま

Answer 4

おそらくインタープリターという性質上このような疑問を持たれたのかもしれませんね。
初期の頃のものはともかく、昨今のものはいったんスクリプトを全部解析したのちに実行するかたちのものが多いと思います。
なので、関数を定義する位置に関してはコンパイルするものと大した違いはないと思ってよいかと。

そのへんも含めて、いまどきのコンピューターはリソースが潤沢になったので、(昔と比べて)富豪的なつくりになってきているという印象です。
とりあえず、それでも動くんだという認識でよいと思います。
いい時代になりましたね～
--- 追記 ---
ご指摘にあるように『Python の場合』ある程度の制約はあるようです。
スクリプトの先頭から順次ながめていって、何某かが実行される際にそれに関するものがそれ以前に定義されていれば問題ないというスタンスのようです。
なので、関数以外の処理を関数の定義前に書いてはいけないというわけではないらしい。

a = 1

def hoge():
    print(a)

hoge()

まあフツーはしないと思いますけど。

Comments

[bsdfan]

この回答だと、たとえば def walk() の前に run() を実行しても問題ないように読めますが、そんなことないです。

[takasima20]

そうですね。

Answer 5

pythonでは、関数の位置には依存しません。
その関数がどこかに書いてあれば、実行できます

そして、いずれの関数にも属していないコードが、起動時に実行されます

print("Go!")

run()
print("ただいま")

ということで、このコードが実行されますね