day 6 변수의 사용 범위 알아보기

클로저 사용하기

변수의 사용 범위 알아보기

이번에는 변수의 사용 범위와 함수를 클로저 형태로 만드는 방법을 알아보겠습니다.

위치 인수를 사용하는 함수를 만들고 호출하기

함수 안에서 전역 변수 변경하기

x = 10          # 전역 변수
def foo():
    x = 20      # x는 foo의 지역 변수
    print(x)    # foo의 지역 변수 출력
 
foo()
print(x)        # 전역 변수 출력
..
..
20
10

분명 함수 foo 안에서 x = 20처럼 x의 값을 20으로 변경했습니다. 하지만 함수 바깥에서 print로 x의 값을 출력해보면 10이 나옵니다. 겉으로 보기에는 foo 안의 x는 전역 변수인 것 같지만 실제로는 foo의 지역 변수입니다. 즉, 전역 변수 x가 있고, foo에서 지역 변수 x를 새로 만들게 됩니다. 이 둘은 이름만 같을 뿐 서로 다른 변수입니다.

함수 안에서 전역 변수의 값을 변경하려면 global 키워드를 사용해야 합니다. 다음과 같이 함수 안에서 global에 전역 변수의 이름을 지정해줍니다.

x = 10          # 전역 변수
def foo():
    global x    # 전역 변수 x를 사용하겠다고 설정
    x = 20      # x는 전역 변수
    print(x)    # 전역 변수 출력
 
foo()
print(x)        # 전역 변수 출력
..
..
20
20

# 전역 변수 x가 없는 상태
def foo():
    global x    # x를 전역 변수로 만듦
    x = 20      # x는 전역 변수
    print(x)    # 전역 변수 출력
 
foo()
print(x)        # 전역 변수 출력

참고 | 네임스페이스

파이썬에서 변수는 네임스페이스(namespace, 이름공간)에 저장됩니다. 다음과 같이 locals 함수를 사용하면 현재 네임스페이스를 딕셔너리 형태로 출력할 수 있습니다.

>>> x = 10
>>> locals()
{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': <class '_frozen_importlib.BuiltinImporter'>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, 'x': 10}

출력된 네임스페이스를 보면 ‘x’: 10처럼 변수 x와 값 10이 저장되어 있습니다. 여기서는 전역 범위에서 네임스페이스를 출력했으므로 전역 네임스페이스를 가져옵니다.

마찬가지로 함수 안에서 locals를 사용할 수도 있습니다.

>>> def foo():
...     x = 10
...     print(locals())
...
>>> foo()
{'x': 10}

네임스페이스를 보면 ‘x’: 10만 저장되어 있습니다. 이때는 지역 범위에서 네임스페이스를 출력했으므로 지역 네임스페이스를 가져옵니다.

함수 안에서 함수 만들기

def print_hello():
    hello = 'Hello, world!'
    def print_message():
        print(hello)
    print_message()
 
print_hello()
..
..
Hello, world!

지역 변수의 범위

지역 변수 변경하기

def A():
    x = 10        # A의 지역 변수 x
    def B():
        x = 20    # x에 20 할당
 
    B()
    print(x)      # A의 지역 변수 x 출력
 
A()
..
..
10

def A():
    x = 10        # A의 지역 변수 x
    def B():
        nonlocal x    # 현재 함수의 바깥쪽에 있는 지역 변수 사용
        x = 20        # A의 지역 변수 x에 20 할당
 
    B()
    print(x)      # A의 지역 변수 x 출력
 
A()
..
..
20

nonlocal이 변수를 찾는 순서

def A():
    x = 10
    y = 100
    def B():
        x = 20
        def C():
            nonlocal x
            nonlocal y
            x = x + 30
            y = y + 300
            print(x)
            print(y)
        C()
    B()
 
A()
..
..
50
400

global로 전역 변수 사용하기

x = 1
def A():
    x = 10
    def B():
        x = 20
        def C():
            global x
            x = x + 30
            print(x)
        C()
    B()
 
A()
..
..
31

클로저 사용하기

def calc():
    a = 3
    b = 5
    def mul_add(x):
        return a * x + b    # 함수 바깥쪽에 있는 지역 변수 a, b를 사용하여 계산
    return mul_add          # mul_add 함수를 반환
 
c = calc()
print(c(1), c(2), c(3), c(4), c(5))
..
..
8 11 14 17 20

잘 보면 함수 calc가 끝났는데도 c는 calc의 지역 변수 a, b를 사용해서 계산을 하고 있습니다. 이렇게 함수를 둘러싼 환경(지역 변수, 코드 등)을 계속 유지하다가, 함수를 호출할 때 다시 꺼내서 사용하는 함수를 클로저(closure)라고 합니다. 여기서는 c에 저장된 함수가 클로저입니다.

def calc():
    a = 3
    b = 5
    return lambda x: a * x + b    # 람다 표현식을 반환
 
c = calc()
print(c(1), c(2), c(3), c(4), c(5))
..
..
8 11 14 17 20

클로저의 지역 변수 변경하기

def calc():
    a = 3
    b = 5
    total = 0
    def mul_add(x):
        nonlocal total
        total = total + a * x + b
        print(total)
    return mul_add
 
c = calc()
c(1)
c(2)
c(3)
..
..
8
19
33

Summary