関数 (def) の内部にさらに別の 関数 (def) を定義する「ネストされた関数」について

Python では、関数 (def) の内部に、さらに別の 関数 (def) を定義する(いわゆる「ネストされた関数」)ことが可能です。以下のような理由や効果があります。

  1. スコープを限定し、外部からの利用を防ぐ

    • その関数でしか使わないヘルパー関数を、わざわざモジュールのトップレベル(外部からも呼び出せる範囲)に定義したくない場合、ネストしておくことで“隠蔽”できます。

    • ネスト先の内部関数は、外側の関数を呼び出すときにのみ利用する「ローカルなサブ機能」という役割になります。

  2. 外側の関数のローカル変数を参照できる

    • ネストされた関数は、外側の関数のローカルな変数を読み取り可能です(いわゆるクロージャの仕組み)。

    • たとえば、外側の変数や設定値を、ネスト先で直接参照したいときに便利です。

  3. コードの可読性や整理

    • 大きな処理のかたまり(外側の関数)の中でだけ必要な小機能(内部の関数)をまとめておくと、関連するコードがまとまって見やすいというメリットがあります。

例:

def outer_function(param):
    # outer_function で使うローカル変数
    config_value = 100
    
    def helper_function(x):
        # outer_function のローカル変数 config_value を参照できる
        return x + config_value
    
    # outer_function のメイン処理
    result = []
    for i in range(param):
        result.append(helper_function(i))
    return result

print(outer_function(5))

上記では、helper_functionouter_function の中でしか使わないため、外に出す必要がありません。また config_value に直接アクセスできるので、引数として渡す手間も省けます。

注意点

  • ネストされた関数を外から呼び出す必要がある場合や、多くの箇所で再利用したい場合は、トップレベルに定義したほうが保守性は高いです。

  • ネストし過ぎると却ってコードが分かりにくくなるので、分割のバランスが大事です。

結論:
defの内部にさらにdefを作っている」のは、“その外側の関数だけで使うヘルパーをまとめておきたい”・“外側の関数のローカル変数を参照したい”などの理由で行われます。これは Python で許可されている普通の書き方(ネストされた関数)で、コードの整理やスコープ制御に役立ちます。

(分析:ChatGPT o1)