Julia勉強中：Juliaでループ時の変数スコープでハマった話

Juliaが良さそうなので年末年始に少しでも知識を付けようと勉強中（1日目）。とりあえず書き方に慣れないと話にならないので、AtCoder過去問で練習していたら、初手で死亡したのでメモ。

Julia Version

$ julia --version
julia version 1.4.1

お題

前の値と次の値を比較して up とか down とか判定しろという問題。こんなの1分で解かないといけない。

え、その変数見えへんの？

とりあえず標準入力を1行1行取り出し、数値にして前の値と比較するという愚直なプログラム。**次の行を見る前に現在の値を前の値として記憶しておく。**問題の本質では無いので break 条件についてはとりあえず考慮しない。

using Printf

aprev = 0  # aprevを宣言

while true
    snext = readline()
    anext = parse(Int, snext)
    df = anext - aprev
    if df > 0
        @printf("up %d\n", df)
    elseif df < 0
        @printf("down %d\n", abs(df))
    else
        println("stay")
    end
    aprev = anext  # aprevに現在の値を記憶
end

別に変哲もないプログラムでしょう。でもこれコンパイルエラーになります。

$ julia 2019b.jl 
1
ERROR: LoadError: UndefVarError: aprev not defined
Stacktrace:
 [1] top-level scope at /home/morita/workspace/jlexp/2019b.jl:29
 [2] include(::Module, ::String) at ./Base.jl:377
 [3] exec_options(::Base.JLOptions) at ./client.jl:288
 [4] _start() at ./client.jl:484
in expression starting at /home/morita/workspace/jlexp/2019b.jl:26

は？aprev not definedて何でなの。

localスコープからglobal変数は見えません

多分スコープの問題だろうと調べものをしたらこのような記事が。https://marui.hatenablog.com/entry/2019/08/09/115410

どうも問題はトップレベルで書かれた行はglobal変数として扱われ、それはlocal変数から見えない、という事が落ちな模様。気持ち悪いのは、whileやforなどのループは新しいlocalスコープを作るということ！公式サイトに具体例もちゃんと書かれていました。 https://docs.julialang.org/en/v1.1/manual/variables-and-scoping/#Local-Scope-1

公式の説明↓
https://docs.julialang.org/en/v1.4/manual/variables-and-scoping/#man-scope-table-1

There are two main types of scopes in Julia, global scope and local scope. The latter can be nested. The constructs introducing scope blocks are ... (while, forなど)

つまり、whileやforなどは、localスコープのコンストラクタという事。また、localスコープはネストされるので、親forループ内で宣言されたlocal変数は、子forループ内でも参照できます。

解決方法

1つの方法は、forループの外の変数を global 宣言してあげる事です。

aprev = 0

while true
    global aprev # global宣言
    snext = readline()
    anext = parse(Int, snext)
    df = anext - aprev

    ...(snip)...
end

でも global 変数って何か気持ち悪いですよね。他の解決方法としては、ちゃんと関数として宣言してあげる事です。

using Printf

function f()
    aprev = 0
    
    while true
        snext = readline()
        anext = parse(Int, snext)
        df = anext - aprev
        if df > 0
            @printf("up %d\n", df)
        elseif df < 0
            @printf("down %d\n", abs(df))
        else
            println("stay")
        end
        aprev = anext
    end
end

f()

これで動きます。

まとめ

関数くらいはちゃんと書くか。