Rubyの動かないコード　（中級編）　ローカル変数の「暗黙の初期化」に関するエラー（ローカル変数のスコープが事前コンパイルで決まる）

以下のRubyのコードが，意図した動作をしないのはなぜですか。（制限時間１分）

やりたい事：

画面に「1」と表示する。

# aに1を代入する
eval "a = 1"

# aを呼び出す
p a

発生する問題

実行すると下記のエラーになる。

undefined local variable or method `a' for main:Object (NameError)

そんな馬鹿な，と思うだろう。

だって，Rubyはスクリプト言語じゃないか。

コンパイルが不要で，動的に実行されるはず。

１行目が実行された後で，２行目が読み取られてゆくのでは？

１行目で変数が宣言されれば，２行目でその変数を利用できるのでは・・・？

と思うかもしれない。

だが，残念ながら，その認識は少々間違っている。

原因

Rubyは確かに動的で柔軟なスクリプト言語だ。しかし，

Rubyは，最初にスクリプト全体をコンパイルして，ローカル変数を決定する。

以下のURLを参照。

http://www.ruby-lang.org/ja/man/html/...
rubyが最初にスクリプト全体をコンパイルしてローカル変数を決定するから

クラスを動的に宣言したり，ローカル変数の動的な片付けや代入はOKなのだが，

ローカル変数の動的な「宣言」はNG。

派生する問題（１）

このローカル変数の性質によって，派生して起こり得る問題がある。

以下のコードを見てほしい。

if false
  # この中は実行されない

  # 変数を宣言する
  x = 1
  
  # 変数を呼び出す
  p x
else
  # 変数宣言を忘れたまま，変数を呼び出す
  p x
end

p "end successfully"

上のコードではif句内は実行されず，else句内がいきなり実行される。

だから，

「宣言していない変数をいきなり呼び出しているので，例外が発生するのでは？」

と思うだろう。

でも，そうではない。

実行結果：

nil
"end successfully"

if句内は確かに実行されない。

しかし，実行されないにもかかわらず，

「ローカル変数 x を宣言しているぞ！」というのはRubyに悟られて（認識されて）しまうのである。

そして，ローカル変数のデフォルトの値としてnilで初期化されてしまう。

だから，else句内は，（誤って）「正常に」実行されてしまう。

この，「動いてはならないものが，誤って正常に動いているように見えてしまう」という事態は，

とても恐ろしい。

コード内にバグを埋め込んでいるのに，一見ちゃんと動いてるので，コーディングのミスに気付かないままだったりするから。

この点で，下記のようなシチュエーションで問題が起こりうる。

チーム内に，コピペ癖のある人がいた。（この時点でプログラマとして終わっているが）

その人は，if句内とelse句内に，何も考えず，ほぼ同じコードをコピペした。

if句とelse句のうち，片方でしか宣言＋初期化していないローカル変数があった。

もう片方では，その変数は初期化されないまま，「暗黙のnil」で初期化されて，コードが動いていた。

でも，エラーにならないので，変数の宣言漏れに気づかない。

そもそも，コピペする人間は，「自分がコピペしたコード中のある１つの変数が実際に使われているか」など考えない。

if内とelse内が肥大化し，リファクタリングの時期がやってきた。

if内とelse内をそれぞれメソッドに切り分ける。

その時初めて問題が表面化する。nilで暗黙の初期化が行なわれなくなるので， undefined local variable or methodになる。

今まで，どの変数がどう初期化されて動いていたのか，その時点でようやく考え始めることになる。

対策は簡単だ。

コピペするな（コピペする人間をチーム内に入れるな）

if内とelse内の保持変数が，「一目で把握できないほど複雑化」する前に，それぞれリファクタリングしてメソッド化すること

（メソッドの行数を平気で長くする人間をチームに入れるな）

派生する問題（２）

ローカル変数のスコープ絡みで，似たような問題として，以下の点も覚えておこう。

require と load のスコープ
http://doc.okkez.net/static/192/metho...

ローカル変数はファイル間では共有されません。ですので、ロードしたライブラリのローカル変数をロード元のスクリプトから直接取得することはできません。このスコープの扱い方はKernel.#loadでも同様です。

サンプルコード：

a.rb

x = 1

b.rb

require "a"

p x
  # => undefined local variable or method `x'

なお，xではなく@xならばOK（ローカル変数ではなくインスタンス変数なので）。