클로저 사용하기

1. 전역 변수 vs 지역 변수

전역 변수(Global Variable) 는 함수를 포함한 스크립트 전체에서 접근할 수 있는 변수입니다. 반면 지역 변수(Local Variable) 는 변수를 만든 함수 안에서만 접근할 수 있으며, 이 범위를 지역 범위(Local Scope) 라고 합니다.

# 전역 변수: 어디서든 접근 가능
x = 10

def print_x():
    print(x)  # 전역 변수 접근 가능

print_x()  # 10

# 지역 변수: 함수 안에서만 접근 가능
def make_local():
    y = 20   # 지역 변수
    print(y)

make_local()  # 20
# print(y)    # NameError: y는 함수 밖에서 접근 불가

2. global 키워드

함수 안에서 전역 변수의 값을 변경하려면 global 키워드를 사용해야 합니다. global을 선언하지 않으면 파이썬은 함수 안에서 새로운 지역 변수를 만드는 것으로 처리합니다.

count = 0

def increment():
    global count   # 전역 변수 count를 사용하겠다고 선언
    count += 1

increment()
increment()
print(count)  # 2

전역 변수가 없는 상태에서 global을 사용하면 해당 변수가 새로운 전역 변수로 생성됩니다.

def create_global():
    global new_var
    new_var = "저는 전역 변수입니다"

create_global()
print(new_var)  # 저는 전역 변수입니다

💡 네임스페이스(Namespace) 란 변수가 저장되는 공간입니다. locals() 함수로 현재 네임스페이스를 딕셔너리 형태로 확인할 수 있습니다.

def show_namespace():
    a = 1
    b = 2
    print(locals())  # {'a': 1, 'b': 2}

show_namespace()

3. nonlocal 키워드

함수 안에 또 다른 함수가 있을 때, 바깥쪽 함수의 지역 변수에는 읽기 접근은 가능하지만 값을 변경하려면 nonlocal 키워드가 필요합니다.

def outer():
    x = 10  # outer의 지역 변수

    def inner():
        nonlocal x   # 바깥쪽 함수의 지역 변수를 사용
        x += 1
        print(x)

    inner()  # 11
    print(x) # 11

outer()

nonlocal은 가장 가까운 바깥쪽 함수부터 변수를 찾습니다. 반면 global은 함수가 몇 단계로 중첩되어 있든 무조건 전역 변수를 가리킵니다.

4. 클로저(Closure)란?

클로저는 함수를 둘러싼 환경(바깥 함수의 지역 변수)을 기억하고 있다가, 나중에 함수를 호출할 때 그 환경을 다시 꺼내서 사용하는 함수입니다.

즉, return으로 반환되는 내부 함수가 참조하는 변수를 유지합니다.

바깥 함수가 종료된 이후에도 안쪽 함수가 바깥 함수의 변수를 계속 유지한다는 점이 핵심입니다.

def make_counter(start):
    count = start   # 바깥 함수의 지역 변수

    def counter():
        nonlocal count
        count += 1
        return count

    return counter  # 함수 자체를 반환

# make_counter가 종료되어도 count 값이 유지됨
counter_a = make_counter(0)
counter_b = make_counter(100)

print(counter_a())  # 1
print(counter_a())  # 2
print(counter_b())  # 101  ← counter_a와 독립적으로 동작

counter_a와 counter_b는 각각 독립된 환경을 유지합니다. 이처럼 클로저를 사용하면 프로그램의 흐름(상태)을 변수에 저장할 수 있습니다.

5. 람다로 클로저 간결하게 만들기

람다 표현식을 활용하면 클로저를 더 짧게 작성할 수 있습니다.

# def로 작성한 클로저
def make_adder(n):
    def adder(x):
        return x + n
    return adder

# lambda로 작성한 클로저 — 훨씬 간결
def make_adder(n):
    return lambda x: x + n

add_5 = make_adder(5)
add_10 = make_adder(10)

print(add_5(3))   # 8
print(add_10(3))  # 13

왜 기억할 수 있나?

일반적으로 함수가 끝나면 내부 변수는 사라지는데, 내부 함수가 외부 변수를 참조하고 있으면 파이썬이 그 변수를 __closure__ 라는 공간에 보관한다.