Python OOP入門：変数の種類とスコープを理解しよう

サブクラスや外部からの意図しないアクセス・名前衝突を防ぎ、疑似的な「アクセス制御」を実現します。

class A:
    def __init__(self):
        self.__secret = 42   # 実際の属性名は _A__secret
a = A()
print(hasattr(a, "_A__secret"))  # ⇒ True
print(a._A__secret)              # ⇒ 42
# ただし a.__secret では AttributeError

class Dog:
    species = "Canis familiaris"    # クラス変数

    def __init__(self, name):
        self.name = name            # インスタンス変数

d1 = Dog("Pochi")
d2 = Dog("Kuro")
print(d1.species, d2.species)      # ⇒ Canis familiaris Canis familiaris

Dog.species = "Canis lupus"
print(d1.species, d2.species)      # ⇒ Canis lupus Canis lupus

class Counter:
    def __init__(self):
        self.count = 0            # インスタンス変数

c1 = Counter()
c2 = Counter()
c1.count += 5
print(c1.count, c2.count)        # ⇒ 5 0

# config.py
VERSION = "1.0.0"   # グローバル変数

# main.py
import config
def show_version():
    print(config.VERSION)

def update_version():
    global VERSION    # ※これは main.py 内の VERSION を指すので要注意
    VERSION = "2.0.0"

show_version()      # ⇒ 1.0.0

class Secret:
    def __init__(self):
        self._hint = "not so secret"     # 慣習的非公開
        self.__data = "top secret"       # マングリングされる

s = Secret()
print(s._hint)          # ⇒ not so secret   （できるけどやらないほうがよい）
print(s.__data)         # ⇒ AttributeError
# 実際には s._Secret__data とすればアクセス可能
print(s._Secret__data)  # ⇒ top secret

• 慣習として：単一アンダースコアは「内部実装だから外部呼び出しを避けてね」というサイン。
• 技術的保護として：ダブルアンダースコアで名前を変えてしまい、サブクラスや外部からの衝突や誤アクセスを防ぐ。

def f(x):
    y = x * 2   # y はローカル変数
    return y

def outer():
    counter = 0           # 非ローカル変数（enclosing）
    def inner():
        nonlocal counter  # outer の counter を操作
        counter += 1
        return counter
    return inner
f = outer()
print(f(), f())          # ⇒ 1 2

print(len([1,2,3]))  # len はビルトイン関数

※注意：同名でローカルやグローバルに変数を定義するとビルトインが隠されてしまう。

import os

print(os.environ.get('DATABASE_URL', 'sqlite:///:memory:'))
print(os.environ["HOME"])

次のコードの出力を予想してください。

x = 5

class A:
    x = 10
    def print_x(self):
        x = 20
        print(x)
        print(self.x)
        print(globals()['x'])
a = A()
a.print_x()

クラス Person に population というクラス変数を追加し、インスタンスを生成するたびに population がインクリメントされるように実装してください。

以下の関数 f を書き換え、内側の関数 g から外側の変数 msg を変更できるようにしてください。

def f():
    msg = "Hello"
    def g():
        msg = "Hi"
    g()
    print(msg)

f()  # Hello → Hi と出力させたい

モジュール変数 CONFIG を定義し、その中に DEBUG = True が格納されているとして、関数内でこれを False に変更する方法を説明してください。

20   ← ローカル変数 x
10   ← インスタンス変数 self.x（クラス変数も参照可能）
5    ← グローバル変数 x

class Person:
    population = 0  # クラス変数

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        Person.population += 1

p1 = Person("太郎")
p2 = Person("花子")
print(Person.population)  # 2

def f():
    msg = "Hello"
    def g():
        nonlocal msg
        msg = "Hi"
    g()
    print(msg)

f()  # Hi

モジュールのトップレベルで定義された変数は、関数内で global を使って書き換えられます。

# config.py
CONFIG = {"DEBUG": True}

# main.py
import config

def disable_debug():
    config.CONFIG["DEBUG"] = False

disable_debug()
print(config.CONFIG["DEBUG"])  # False