スコープ：変数の有効範囲を理解する#

# グローバル変数の例
message = "こんにちは、世界！"  # これはグローバル変数

def say_hello():
    # 関数の中からグローバル変数を参照できる
    print(message)

# 関数の呼び出し
say_hello()

# グローバル変数の値を変更
message = "Hello, World!"
say_hello()

こんにちは、世界！
Hello, World!

# ローカル変数の例

def say_hello():
    message = "こんにちは、世界！"  # これはローカル変数
    print(message)

# 関数の呼び出し
say_hello()

# 関数の外からローカル変数にアクセスしようとするとエラーになる
# print(message)  # エラー：NameError: name 'message' is not defined

こんにちは、世界！

# グローバル変数
x = 0

def assign_ten_to_x():
    # ローカル変数
    x = 10
    print(f"関数内のx: {x}")

# グローバル変数の値を表示
print(f"グローバルのx: {x}")

# 関数の呼び出し
assign_ten_to_x()

# グローバル変数の値を再度表示
print(f"グローバルのx: {x}")  # グローバル変数は変わっていない

グローバルのx: 0
関数内のx: 10
グローバルのx: 0

# グローバル変数
counter = 0

def increment_counter():
    # グローバル変数を使うことを宣言
    global counter
    counter += 1
    print(f"関数内のcounter: {counter}")

# 関数の呼び出し
increment_counter()
print(f"グローバルのcounter: {counter}")  # グローバル変数が変わっている

# もう一度関数を呼び出す
increment_counter()
print(f"グローバルのcounter: {counter}")  # さらに変わる

関数内のcounter: 1
グローバルのcounter: 1
関数内のcounter: 2
グローバルのcounter: 2

# グローバル変数
x = "グローバル"

def outer_function():
    # outer_function内のローカル変数
    y = "outer_function内"

    def inner_function():
        # inner_function内のローカル変数
        z = "inner_function内"
        # 変数の参照
        print(f"inner_functionから：z = {z}")  # ローカルスコープの変数
        print(f"inner_functionから：y = {y}")  # 外側の関数のスコープの変数
        print(f"inner_functionから：x = {x}")  # グローバルスコープの変数

    # inner_function実行
    inner_function()
    # 変数の参照
    print(f"outer_functionから：y = {y}")  # ローカルスコープの変数
    print(f"outer_functionから：x = {x}")  # グローバルスコープの変数
    # print(f"outer_functionから：z = {z}")  # エラー：zはinner_functionのローカル変数

# outer_function実行
outer_function()
# 変数の参照
print(f"グローバルから：x = {x}")  # グローバルスコープの変数
# print(f"グローバルから：y = {y}")  # エラー：yはouter_functionのローカル変数

inner_functionから：z = inner_function内
inner_functionから：y = outer_function内
inner_functionから：x = グローバル
outer_functionから：y = outer_function内
outer_functionから：x = グローバル
グローバルから：x = グローバル

# 良くない例
total = 0

def add_to_total(value):
    global total
    total += value

# 良い例
def add(current_total, value):
    return current_total + value

# 使用例
result = 0
result = add(result, 10)  # result = 10
result = add(result, 20)  # result = 30

# 避けるべき例（同じ名前の変数）
count = 0

def process_data(data):
    count = len(data)  # グローバル変数countとは別のローカル変数count
    print(f"処理対象のデータ数: {count}")

# より良い例（異なる名前の変数）
global_count = 0

def process_data(data):
    data_count = len(data)  # 名前から意図が明確
    print(f"処理対象のデータ数: {data_count}")

# 避けるべき例（グローバル変数に依存）
config = {"max_items": 100, "timeout": 30}

def process_items(items):
    if len(items) > config["max_items"]:
        print("アイテム数が多すぎます")

# より良い例（引数で依存関係を明示）
def process_items(items, max_items):
    if len(items) > max_items:
        print("アイテム数が多すぎます")

# 使用例
config = {"max_items": 100, "timeout": 30}
process_items(my_items, config["max_items"])

# カウンターアプリケーション

# グローバル変数
counters = {
    "A": 0,
    "B": 0
}

def increment_counter(counter_name, amount=1):
    """指定されたカウンターの値を増やす関数"""
    if counter_name in counters:
        counters[counter_name] += amount
        return True
    else:
        return False

def get_counter(counter_name):
    """指定されたカウンターの現在の値を取得する関数"""
    if counter_name in counters:
        return counters[counter_name]
    else:
        return None

def reset_counter(counter_name):
    """指定されたカウンターの値をリセットする関数"""
    if counter_name in counters:
        counters[counter_name] = 0
        return True
    else:
        return False

# カウンターアプリケーションの使用例
print("カウンターの初期値:")
print(f"カウンターA: {get_counter('A')}")
print(f"カウンターB: {get_counter('B')}")

print("\nカウンターAを3回、カウンターBを2回増やす")
for _ in range(3):
    increment_counter("A")
for _ in range(2):
    increment_counter("B")

print(f"カウンターA: {get_counter('A')}")
print(f"カウンターB: {get_counter('B')}")

print("\nカウンターAをリセット")
reset_counter("A")

print(f"カウンターA: {get_counter('A')}")
print(f"カウンターB: {get_counter('B')}")

カウンターの初期値:
カウンターA: 0
カウンターB: 0

カウンターAを3回、カウンターBを2回増やす
カウンターA: 3
カウンターB: 2

カウンターAをリセット
カウンターA: 0
カウンターB: 2