Python Global Statement and Gloal scope is dangerous
global variable은 저번 글에서 설명했듯이 global scope에 속해있는 name입니다. 예전에, global variable을 사용할 때에는, 함수 내부에서 global을 사용하면 사용할 수 있다고 알고 있었습니다. global statement를 사용하게 되면, local scope에서 쉽게 global variable에 access 할 수 있습니다. 하지만, global scope에 대한 명확한 이해가 뒷받침되지 않으면 위험한 결과를 초래할 수 있습니다.
Global Statement
Python 에서 global statement는 type 이나 size declartion 문이 아닙니다 .이는 namespace declaration 문입니다.즉 , function 내부에서 global scope(enclosing moduel scope)에 있는 name을 변경하겠다고 선언을 하는 것입니다. global statements의 성질은 다음과 같습니다.
- 함수 내부에서 global statement 없이 global name은 reference가 될 수 있다.
- 함수 내부에서 global name에 assignment를 할려면 global name이 반드시 declaration이 되어야 한다.
이에 대한, 구체적인 예를 보도록 하겠습니다.
X = 88 # Global X
def func():
global X
X = 99 # Global X: outside def
func()
print(X) # Prints 99
global declartion을 함수 내부에서 사용했기에 , X에 assign을 할 수 있습니다.
y, z = 1, 2 # Global variables in module
def all_global():
global x # Declare globals assigned
x = y + z # No need to declare y, z: LEGB rule
y,z는 함수 내부에서 global이라 declartion 되지 않았기에 , global scope입니다. LEGB look rule에 의해서 global scope에 있는 y,z를 찾게 될 것입니다. x는 global 이라 declartion 되었기에 , global scope에 있습니다.
Be careful with using global variable
global statement를 사용하면 scope가 어떻게 되는지 알아보았습니다. 이제 , global statement로 program이 다양한 동작을 하도록 짜러 갈 수 있지만, global name을 사용했을때 일어날 수 있는 위험한 pattern들에 대하여 알아야합니다.
Minimize global name in function
모듈과 function이 어떤 state를 주고 받기 위해서 global statement를 사용가능합니다.하지만, 이는 바람직하지 않습니다. function은 argument, return 값으로 모듈과 소통하는 것이 바람직합니다. 예를 보면서, 설명해보도록 하겠습니다.
X = 99
def a():
global X
X = 32
def b() :
global X
X= 56
# Q .what is value of X?
# A. It 's dependent on what you calledd
b()
print((X))
이 프로그램에서 X값은 어떻게 될까요? a 를 호출하면 32가 될 것이고 , b를 호출하면 56이 될 것입니다. 즉, 어떤 함수를 먼저 호출하냐에 따라 달라지게 됩니다. 이렇게 되면, 아래와 같은 문제점들이 발생하게 됩니다.
- global variable이 외부 call에 의해서 영향을 받게된다.
- 전체 flow를 다 알아야 코드의 흐름을 알 수 있다.
- 전체 flow를 다 알아야 이 코드를 모듈화 할 수 있다.
- 이 프로그램은 함수에 의존적이다 .
위 예제는 , 단순히 X값을 출력하기 위한 프로그램이기에 아래와 같이 바꿔쓸 수 있습니다.
X = 99
def a(X):
X = 32
print(X)
def b(X) :
X= 56
print(X)
# Q .what is value of X?
# A. It 's dependent on what you calledd
b()
여기에서 , 주목할 점은 우리의 목적이 state를 보존하는 것이 아니다이다. 만약에 , state를 보존해야 하는 경우였다면, global variable들도 좋은 선택지 중 하나가 될 수 있습니다. OOP에서는 global variable로 state를 보존하는 것이 가장 직접적인 방법입니다.
global variable을 state를 보존하기 위해 사용하는 경우는 multithreading이 있을 수 있습니다.
- Single Module이 global variable을 update한다.
- global variable 값에 따라 , multi-threading을 사용해서 병렬처리를 한다.
scope에 대한 모든 case를 알지 못하고있다면, global은 안쓰는게 정석이라 알려져 있습니다.
Minimizing Cross file change
# first.py
X = 99
# second.py
import first
print(first.X)
first.X=88
first ,second 라는 두 개의 파일이 있습니다. second 에서 fisrt 를 import 해서 사용할려 합니다. 여기서 보면, fisrt.X 로 first 의 global scope를 access하는 것을 볼 수 있습니다. 이는, module의 global scope는 module object의 namespace attribute가 됩니다. 따라서,module 이 import 되면 importer 는 file의 모든 global variable에 접근할 수가 있습니다.
지금 위 예제에서는 , second 에서 first 의 X에 assignment를 하는데 , 이는 굉장히 implicit하다 할 수 있습니다 . 왜냐하면, first 가 아닌 다른 module에서 이를 변경하게 되는데 , 이를 first module에서 알기가 굉장히 어렵습니다. 두 module이 서로 엮이게 되므로 , 두 module은 서로 엮여있는 상태가 됩니다. 이는 OOP의 Encapsulation 개념을 위반했다 보시면 편합니다.
좀 더 구체적으로 설명을 하자면, 직접 directly 하게 access가 가능하다면 어떤 값으로든 바꿀 수 있습니다 . invalid 한 state로도 바꿀 수 있기에 , implicit하다고 하는 것입니다. 이를 , 좀더 explicit 하게 function을 통해서 assignment 되도록 바꿔보겠습니다.
X = 99
def setX(num) :
global X
X = num
# X = 88
import first
num = 88
first.setX(num)
print(first.X)
함수를 통해서만 access가 가능하기 때문에 , 임의로 X를 변경하는 것이 불가능 합니다. 이러한, OOP개념은 나중에 다시 다루도록 하겠습니다.
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