Nested function, Nonlocal, Global

Nested function

Nested function(중첩 함수)는 함수 안에 함수를 가리킨다.

 

즉, 다음과 같은 형태로 함수를 정의한다면

def outer_function(a):
    x=0
    def inner_function(b):
        y=1
        
    inner_function(0)

 

outer_function에 감싸진 inner_function을 가리켜 nested function라고 부른다.

 

이러한 중첩 함수는 outer_function 내에서만 다룰 수 있고 그 바깥에서는 호출할 수가 없다. 그렇기 때문에 함수 내부에서 간단하게 사용될 정도로 쓴다면 가독성을 좋게 만들 수 있다. 다만 중첩 함수의 코드가 길어진다면 가독성이 안 좋아질 수 있다.

 

outer_function 바깥에서도 자주 사용될 수 있는 코드라면 일반적인 함수로 만들어 사용하는 것이 낫다.

 

Nested function의 특징

inner_function에서 outer_function의 변수를 사용할 수 있다.

def outer_function(a):
    x=0
    def inner_function(b):
        y=1
        print(x)
        
    inner_function(0)

 

가령 위 코드와 같이 inner_function에서 outer_function의 x 변수를 출력하도록 할 수 있다.

 

다만, 주의할 점이 있는데 기본적으로 읽기만 가능하다. 즉, outer_function의 변수 값을 읽어볼 순 있어도 수정을 가할 수가 없다. 만약 위 코드에서  inner_function 내에 x+=1 등의 코드가 한 줄이라도 있다면  inner_function을 호출할 때 에러가 난다.

 

Nonlocal

inner_function에서 outer_function의 변수를 수정하려고 하면 에러가 난다고 하였다. 하지만 특정 키워드를 추가하면 수정까지 할 수 있는데 그것이 바로 nonlocal 키워드이다. 단어 그대로 local이 아님을 의미한다. 그렇다고 해서 global인 것은 아니므로 유의해야 한다.

 

def outer_function(a):
    x=0
    def inner_function(b):
        nonlocal x
        y=1
        x+=1
        print(x)
        
    inner_function(0)

위 코드처럼 inner_function 내에 nonlocal 키워드를 사용한다면 outer_function의 변수 값을 수정할 수 있게 된다.

 

그렇다면 중첩 함수가 여러 개 일땐 어떻게 될까?

def outer_function(a):
    x=0
    def inner_function1(b):
        y=1
        def inner_function2(c):
            z=2
            def inner_function3(d):
                nonlocal x,y,z
                z+=1
                y+=1
                x+=1
                print(x,y,z)
               
            inner_function3(0)
        inner_function2(0)
    inner_function1(0)

위 코드처럼 중첩 함수를 깊게 중첩시킨 코드를 작성할 수 있다. 여기서 inner_function3처럼 역시나 nonlocal 키워드를 쓴다면 inner_function3를 감싸는 바깥 함수들의 변수 값들을 전부 수정해볼 수 있다.

 

당연하지만 함수의 바깥에서는 함수 내부를 볼 수 없기 때문에 상대적으로 바깥인 함수에서 안 쪽 함수에 정의된 지역 변수는 처리할 수 없다.

 

Global

앞에선 중첩 함수 내 지역 변수들을 nonlocal 키워드를 이용해 처리하는 법을 다뤘다. 여기서 더 나아가 아예 함수에 포함되어 있지 않은 변수 즉, 전역 변수를 다루고자 한다면 어떻게 해야 할까? 전역 변수도 마찬가지로 함수 내에서 기본적으로 읽기만 가능하고 수정이 불가능하다. 하지만 global 키워드를 사용한다면 nonlocal 키워드를 사용할 때랑 똑같이 전역 변수들을 함수 내에서 처리할 수 있게 된다. 

n = 0

def f():
    n += 100
    print(n)

가령 위 코드처럼 전역 변수를 함수 내에서 바로 수정을 가한다면 에러가 뜬다.

 

위 코드에서 함수 내에 global 키워드를 사용한다면

n = 0

def f():
    global n
    n += 100
    print(n)

f 내에서 전역 변수인 n의 값을 수정할 수 있게 되고 이때 f를 호출한다면 정상적으로 100을 출력하게 된다.

 

 

 

결론

이처럼 중첩 함수와 지역 변수, 전역 변수 다루는 법을 알아보았다. 각 변수들이 정의된 위치에 따라 scope와 namespace가 각각 다르기 때문에 nonlocal 및 global 키워드를 적절히 사용하는 것이 중요하다.