PythonのUnboundLocalErrorが発生する原因を理解する

概要

グローバル変数を使っていたところUnboundLocalErrorが発生しました。
ドキュメントにも書いてあることなのですが、改めて簡単にPythonのスコープを検証してみます。

環境

Python3.12

UnboundLocalErrorが発生するコードとハマった原因

val = 0


def f():
    val += 1  # UnboundLocalErrorになる
    print(f"f scope: val = {val}")


f()

これをそのまま実行するとUnboundLocalError: cannot access local variable 'val' where it is not associated with a valueのようにエラーとなります。

このコードを書いたときの思考としては

1. val = 0はグローバルで宣言している
2. 関数内でもvalは使える
3. ならvalの値も更新できる

でした。

特に最後のvalの値を更新できるというのが間違っていました。

Pythonにおいて関数の外で宣言された変数（ここでいうval）は、参照しかされなければグローバル変数として振る舞います。ただし、値が代入された場合ローカル変数になります。

ややこしいのはval += 1が一見すると実行できそうに見えることです。
書き換えてみればわかりますが、val += 1は

val = 0


def f():
    val = val + 1
    print(f"f scope: val = {val}")


f()

のようになります。

val = val + 1でvalへ代入しているためローカル変数として扱われます。
そしてローカル変数であるvalが関数内で宣言されていないためにUnboundLocalErrorが発生するのです。

グローバル変数として明示的に扱う

解決策は簡単でglobalを変数の前につけます。

val = 0


def f():
    global val
    val += 1
    print(f"f scope: val = {val}")


f()

このようにするとvalをグローバル変数として扱うためval += 1が通ります。

参考

なぜ変数に値があるのに UnboundLocalError が出るのですか？