プログラムの中で変数を自由に使えると思ったら大間違い！
実は、変数には「どこで使えるか？」というルールがあります。
これを スコープ（有効範囲） と呼びます。
スコープはまるでロボット工場の作業エリアのようなもの。
例えば、組み立てエリアでしか使えない部品があるのに、
検査エリアのロボットが勝手にその部品を使おうとすると、
「エラー！そんな部品、こっちにはないよ！」と怒られるのです。
さらに、スコープを理解せずにプログラムを組むと、
ロボットが「ネジはどこ？！」と混乱し、工場がパニックに陥るかもしれません。
だからこそ、スコープの仕組みをしっかり学ぶことが大切なのです。
さあ、ロボット工場を例にしながら、スコープの仕組みを楽しく学んでいきましょう！
1. ローカルスコープ（Local Scope）
ローカルスコープとは、関数の中だけで使える変数のこと。
まるで「ロボットが部品箱の中だけで部品を管理する」ようなものです。
def assemble_robot():
part = "モーター"
print(f"ロボットの組み立てに {part} を使用します！")
assemble_robot()
print(part) # エラー！partは関数の外では使えない
ポイント:
- part は assemble_robot の中だけで有効。
- 関数の外では part を参照できず、エラーになります。
- まるで「ロボットが自分の作業台にある部品しか使えない」ようなイメージ！
さらに、もし part が関数の外からも見えてしまうと、
別のロボットが勝手にモーターを持ち去る…なんて事故も起こるかもしれません。
だからこそ、ローカルスコープが重要なのです。
2. グローバルスコープ（Global Scope）
グローバルスコープとは、プログラム全体で使える変数のこと。
これはまるで「工場全体で共有される管理システム」のようなもの！
robot_type = "アームロボット"
def show_robot_type():
print(f"この工場の主力ロボットは {robot_type} です！")
show_robot_type()
print(robot_type) # これはOK！
ポイント:
- robot_type は関数の外で定義されているので、関数の中でも使える。
- ただし、関数の中で変更しようとすると問題が発生することがあります。
- 例えるなら、「工場全体の方針は関数（作業員）にも見えるが、勝手に変更はできない」！
もしロボットたちが勝手に robot_type を書き換えてしまったらどうなるでしょう？
自動車製造ロボットだったはずが、突然「スイーツ製造ロボット」に変わるかも？！
そんな混乱を防ぐためにも、グローバルスコープの扱いには注意が必要です。
3. グローバル変数とグローバル宣言(Global Variable and Global Declaration)
通常、関数内でグローバル変数を変更しようとするとエラーになります。
変更するには global キーワードを使います。
robot_mode = "待機"
def activate_robot():
global robot_mode
robot_mode = "稼働中"
print(robot_mode) # 待機
activate_robot()
print(robot_mode) # 稼働中
注意点:
- global を使うと、関数内でグローバル変数を変更できる。
- しかし、多用するとコードの可読性が下がるため、できるだけローカル変数を使うのがベスト！
- まるで「工場全体の設定を変えるためには、特別なスイッチを押す必要がある」ようなもの！
4. ノンローカル変数とノンローカル宣言(Nonlocal Variable and Nonlocal Declaration)
関数の中に関数を定義することもあります。
その場合、内側の関数から外側の関数の変数を変更するには nonlocal を使います。
def control_center():
status = "メンテナンスモード"
def switch_status():
nonlocal status
status = "フル稼働モード"
switch_status()
print(f"ロボットの状態: {status}")
control_center()
# 出力: ロボットの状態: フル稼働モード
ポイント:
- nonlocal を使うと、内側の関数で外側の関数の変数を変更できる。
- global のようにプログラム全体に影響を与えないので、適切に管理しやすい。
- 例えるなら「班長（外側の関数）が作業員（内側の関数）に指示を出せるが、工場全体のルールには影響を与えない」！
まとめ
- ローカルスコープ: 関数の中だけで有効な変数（ロボットが作業台で使う部品）。
- グローバルスコープ: プログラム全体で有効な変数（工場全体で管理される情報）。
- グローバル変数を関数内で変更するには
globalを使う（特別なスイッチが必要！）。 - 関数内の関数で外側の変数を変更するには
nonlocalを使う（班長が作業員に指示する感じ！）。
スコープを理解すれば、バグを減らし、スッキリとしたコードを書けるようになります！