Pythonで、関数外の宣言をしたリストの動きについて

Question

以下のコードでは、変数cntに代入があるため、
" local variable 'cnt' referenced before assignment "
のエラーが出ます。
しかし、cntをコメントアウトすれば、lstにはきちんとappendされていきます。

lst = []
cnt = 0
def func(n):
    if n == 0:
        return 

    lst.append(n)
    cnt += 1

    return func(n - 1)

if __name__ == "__main__":
    func(5)
    print(lst)

これは、lst.appendが代入ではなく、参照ということなのでしょうか？
lstそのものが、別のリストや値に置き換わっているわけではないので、代入ではないことはわかるのですが、
appendされた時点で、lstの内容は変わるわけなので、エラーが出そうな気がしてならないです。
なぜ、lst.appendの場合はグローバル変数として上手く扱えるのでしょうか。

Answer 1

• これは、lst.appendが代入ではなく、参照ということなのでしょうか？

関数内でlstというグローバル変数を参照しています。
lst.appendはlstのappendという属性を使っています。

global変数を変更しようとしてエラーが出るのは、代入だけではなく束縛が行われたときです。
公式ドキュメント 4.2. 名前づけと束縛 (naming and binding)に書かれています。

以下の構造で、名前が束縛されます: 

関数の仮引数 (formal parameter) 指定、 
import 文、
クラスや関数の定義 (定義を行ったブロックで、クラスや関数名を束縛します)、
代入が行われるときの代入対象の識別子、 
for ループのヘッダ、 
with 文や except 節の as の後ろ。 
"from ... import *" 形式の import 文は、 import されるモジュール内で定義されている、アンダースコアから始まるもの以外の全ての名前を束縛します。

です。

lst.append()は上記のどれにも該当していないので、名前の束縛ではありません。束縛の一種である代入でもありません。

Answer 2

これは、lst.appendが代入ではなく、参照ということなのでしょうか？

はい、変数lstについて言うと参照しているだけです。

lstそのものが、別のリストや値に置き換わっているわけではないので、代入ではないことはわかるのですが、

その通り。

appendされた時点で、lstの内容は変わるわけなので、

lstはリスト型オブジェクトを指し示していますが、変数とそのオブジェクトの関係はappendの前後で変化していません。id関数でオブジェクトIDを調べると同一であることが分かります。
そのオブジェクトの中身が書き換わっているだけです。

Answer 3

関数外の宣言した変数ってのはグローバル変数です
グローバル変数を関数内で変更する場合には、グローバル変数の指定を行う必要があります