Pythonのnonlocalによるネストされた関数内での変数変更をわかりやすく解説

nonlocalの概要

nonlocalの基本的な使い方

以下の例では、nonlocal を使って外側の関数の変数 count を更新しています。

# nonlocal を使った例
def outer():
    count = 0  # 外側の関数の変数

    def inner():
        nonlocal count
        count += 1  # 外側の変数を更新
    
    inner()
    print(count)  # 1

outer()

• inner() 内で nonlocal count を指定。
• count の値を変更すると、outer() のスコープにある count に影響を与えます。

nonlocalがない場合の挙動

nonlocal を使わずに変数を変更しようとすると、新しいローカル変数が作られてしまい、外側の変数に影響を与えません。

# nonlocal を使わない場合
def outer():
    count = 0  # 外側の関数の変数

    def inner():
        count = 1  # 新しいローカル変数が作成される（外側の変数は変更されない）

    inner()
    print(count)  # 0 （変化なし）

outer()

• inner() 内で count = 1 を代入すると、新しいローカル変数 count が作成されます。
• そのため、外側の count は変更されません。

nonlocalを使ったクロージャの作成

nonlocal を使うと、クロージャ（関数内関数が外側の変数を記憶する仕組み）を作成できます。

# nonlocal を使ったカウンター関数
def counter():
    count = 0

    def increment():
        nonlocal count
        count += 1
        return count

    return increment

count_up = counter()
print(count_up())  # 1
print(count_up())  # 2
print(count_up())  # 3

• counter() の count を increment() 内で変更可能。
• 呼び出しのたびに count の値が保持され、増加していきます。

nonlocalの応用例（設定値の更新）

外側の関数で設定された値を、内側の関数から変更する例です。

# 設定値の変更
def config():
    mode = "light"  # デフォルト設定

    def set_mode(new_mode):
        nonlocal mode
        mode = new_mode
        print(f"モード変更: {mode}")

    return set_mode

change_mode = config()
change_mode("dark")  # モード変更: dark
change_mode("light")  # モード変更: light

• 最初は mode = "light" に設定。
• set_mode() で mode を変更可能。

nonlocalの注意点

• グローバル変数には影響を与えない: nonlocal は関数内のスコープでしか使えません。
• 外側の関数が存在しないと使えない: nonlocal を使うには、必ずネストされた関数の中で定義する必要があります。
• 過度に使うと可読性が低下: 関数が深くネストされると、どの変数が変更されるのか把握しにくくなります。

nonlocalのよくある質問

Q: nonlocal と global の違いは？

A: nonlocal は外側の関数の変数を変更し、global はスクリプト全体のグローバル変数を変更します。

Q: nonlocal はどこで使うのが適切？

A: クロージャや関数内で状態を保持する場合に有用です。

Q: outer 関数内にない変数を nonlocal で操作できますか？

A: できません。必ず外側の関数内で定義された変数にのみ適用されます。

まとめ

nonlocal は、ネストされた関数内から外側の関数の変数を変更するためのキーワードです。

• 関数内のスコープで、外側の変数を変更できます。
• クロージャや状態管理に役立ちます。
• global とは異なり、グローバル変数には影響を与えません。

適切に nonlocal を活用し、柔軟な関数設計を行いましょう。