Escopo: variáveis locais e globais

Grosso modo, escopo é como nos referimos à região do código onde os nomes das variáveis, ou os nomes de parâmetros de uma função, estão associados a certos valores. Informalmente costumo dizer que é onde no programa uma variável é conhecida. Por exemplo, se você tenta usar uma variável que foi definida em um escopo local fora desse escopo vai obter um NameError e o seu programa será interrompido.

Variáveis globais

Criamos variáveis globais quando atribuímos um valor a um nome fora do corpo das funções do nosso programa (normalmente no começo do programa), também podemos dizer que a variável tem escopo global.

Essas variáveis podem ser usadas ao longo de todo o programa. Se você desejar criar uma nova variável global, ou reatribuir (alterar) o valor de uma variável global de dentro de uma função, em Python, é necessário usar a instrução global. Exemplo:

Exemplo de uma variável global

x = 0  # x é uma variável global

def setup():
    size(256, 256)
    background(0, 0, 200)

def draw():
    # Podemos usar/ler o valor da variável global x.
    ellipse(x, height / 2, 100, 100)
    
def keyPressed():
    # Queremos alterar o valor da variável global x. 
    global x 
    x = x + 1

Variáveis locais

Quando criamos uma variável dentro da definição de uma função (como a função setup(), por exemplo), a variável tem escopo local, isto significa que somente o código dentro daquela função reconhece o nome e pode usar os valores a ele atribuídos.

Os parâmetros são os nomes que recebem os valores, argumentos, usados na chamada de uma função, são declarados no cabeçalho da definição da função, e também são nomes do escopo local da função.

Exemplo de uma variável local

def setup():
    size(256, 256)
    background(100, 0, 0)
    olho(128, 128, 200)

def olho(x, y, tamanho):  # parâmetros x, y, tamanho
    # 'tamanho' é um nome que funciona como uma variável local.
    metade = tamanho / 2  # 'metade' é uma variável local.
    noStroke()
    fill(255)
    ellipse(x, y, tamanho, metade)
    fill(200, 200, 0)
    ellipse(x, y, metade - 5, metade - 5)
    fill(0)
    ellipse(x, y, tamanho * 0.2, tamanho * 0.2)

Recapitulando

• Variáveis globais - Frequentemente criadas no início do sketch, e fora de qualquer função (incluindo setup() e draw()), as variáveis globais podem ser consultadas em qualquer parte do programa. É possível criar ou alterar uma variável global dentro de uma função, mas para isso é necessário incluir a instrução global antes!

• Variáveis locais - Criadas dentro de uma função, as variáveis locais são, assim como os nomes dos parâmetros, nomes que pertencem ao escopo local da função em que foram criados.

Mais um exemplo, com variáveis globais e locais

y = 100  # y é uma variável global, pode ser usada em qualquer ponto do programa.

def setup():
    global x # para criar uma variável global x aqui no setup()
    size(256, 256)
    x = width / 2

def draw():
    global x # necessário para poder alterar a variável global x aqui no draw()
    # repare que vamos 'ler' o valor de y, mas não vamos alterar
    background(0)
    tamanho = random(10, 50)  # tamanho é uma variável local
    ellipse(x, y, tamanho, tamanho) # x e y são variáveis globais
    x = x + 1
    if x > width:
        x = 0

Conselhos sobre variáveis globais

É comum escutarmos que devemos usar variáveis globais com parcimônia, usadas descuidadamente, elas criam o risco de alterarmos inadvertidamente valores em pontos inesperados do programa.

Em projetos grandes, e com muitos programadores, o uso de variáveis globais é evitado, com o argumento de que seu uso viola certas “boas práticas” de engenharia de software. Por exemplo, é considerado desejável o máximo encapsulamento das partes de um programa, e sendo elas independentes, com interfaces claras e adequadas para receber e devolver valores, não vão precisar de variáveis globais. Mesmo assim, em certos contextos, variáveis globais são usadas.

Em sketches, programas raramente muito grandes e com propósitos visuais, você não deve se preocupar com isso! Use variáveis globais quando precisar e só fique atento às suas modificações. Um erro comum é também criar uma variável local de mesmo nome que uma global, por esquecer de escrever a instrução global de Python dentro de uma função.

Glossário

variável Um nome que se refere a um valor.

variável local Uma variável definida dentro de uma função. Uma variável local só pode ser usada dentro da sua função.

variável global Variável definida fora de uma função. As variáveis globais podem ser acessadas de qualquer função.

instrução global Instrução que declara um nome de variável global.

Este material é baseado no material do curso https://arteprog.space/programacao-criativa/

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