概要（スコープは「変数が見える範囲」）
スコープとは「変数や関数がどこから参照できるか」を決めるルールです。Python では ローカルスコープ（関数の中）、グローバルスコープ（ファイル全体）、さらに 組み込みスコープ（Pythonが最初から持っている関数や定数）があります。スコープを理解すると「変数が見えない」「意図せず上書きされた」といった初心者の典型的なバグを防げます。
x = 10 # グローバル変数
def func():
y = 5 # ローカル変数
print(x, y)
func() # 10 5
print(y) # エラー！関数の外からは見えない
ローカルスコープ（関数の中だけ有効）
関数内で作られた変数は外から見えない
関数の中で定義した変数は「ローカル変数」と呼ばれ、その関数の外からは参照できません。これにより、関数ごとに独立した“箱”を持てるので、他の処理と干渉しません。
def greet():
name = "Hanako"
print("Hello", name)
greet()
# print(name) # NameError: name is not defined
ローカル変数は呼び出しのたびに新しく作られる
関数を呼ぶたびにローカル変数は新しく生成され、終了すると消えます。だから「前回の値が残っている」ということはありません。
def counter():
n = 0
n += 1
print(n)
counter() # 1
counter() # 1（毎回リセットされる）
グローバルスコープ（ファイル全体で有効）
グローバル変数はどこからでも見える
関数の外で定義した変数は「グローバル変数」。関数の中からも参照できます。ただし、書き換えは注意が必要です。
x = 10
def show():
print(x) # グローバル変数を参照
show() # 10
グローバル変数を書き換えるには global 宣言が必要
関数の中でグローバル変数を変更したい場合は、global を明示しないと「新しいローカル変数」として扱われてしまいます。
count = 0
def inc():
global count
count += 1
inc()
print(count) # 1
ただし、グローバル変数の書き換えはバグの原因になりやすいので、基本は「引数と返り値」でデータをやり取りする方が安全です。
ネストスコープと LEGB ルール（重要ポイントの深掘り）
LEGB ルールとは
Python は変数を探すときに L → E → G → B の順で探します。
- L (Local): 関数内のローカル変数
- E (Enclosing): 外側の関数のスコープ（ネストした関数）
- G (Global): ファイル全体の変数
- B (Built-in): Pythonが最初から持っている関数や定数（len, print など）
x = "global"
def outer():
x = "enclosing"
def inner():
x = "local"
print(x)
inner()
outer() # "local"
nonlocal で「外側の関数の変数」を操作する
ネストした関数で「外側の関数の変数」を変更したい場合は nonlocal を使います。
def outer():
count = 0
def inner():
nonlocal count
count += 1
return count
return inner
f = outer()
print(f()) # 1
print(f()) # 2
これで「外側の関数の変数を保持し続ける」仕組みが作れます。クロージャの基礎です。
実務での設計指針（スコープを正しく使う）
グローバル変数は最小限に
グローバル変数は便利ですが、複数の関数から書き換えられると予期せぬバグが起きます。設定値や定数に限定し、処理のデータは引数と返り値で渡しましょう。
ローカル変数で「関数の独立性」を保つ
関数内で完結する変数はローカルに閉じ込めることで、他の処理に影響を与えません。テストや再利用がしやすくなります。
クロージャやクラスで「状態を保持」
「関数を呼ぶたびに前回の値を覚えておきたい」なら、nonlocal を使ったクロージャか、クラスのインスタンス変数を使うのが定石です。
例題で身につける（定番から一歩先まで）
例題1：ローカル変数とグローバル変数の違い
x = 100 # グローバル
def demo():
x = 50 # ローカル
print("関数内:", x)
demo()
print("関数外:", x)
# 関数内: 50
# 関数外: 100
例題2：global を使ったカウンタ
count = 0
def inc():
global count
count += 1
inc()
inc()
print(count) # 2
例題3：nonlocal を使ったクロージャ
def make_counter():
n = 0
def inc():
nonlocal n
n += 1
return n
return inc
c = make_counter()
print(c()) # 1
print(c()) # 2
例題4：LEGB ルールの確認
x = "global"
def outer():
x = "enclosing"
def inner():
print(x) # enclosing が参照される
inner()
outer()
まとめ
- スコープは「変数が見える範囲」。Python は LEGB ルールで変数を探す。
- ローカル変数は関数内だけ有効、グローバル変数はファイル全体で有効。
- global でグローバルを書き換え、nonlocal で外側の関数の変数を書き換える。
- グローバル変数は最小限にし、引数と返り値でデータを渡す設計が安全。
- スコープを理解すると「変数が見えない」「意図せず上書きされた」といった初心者の典型的なバグを防げる。
これをマスターすれば、あなたのコードは「安全で予測可能な動き」をするようになり、プロのプログラマーに一歩近づけます。