PHP: 変数のスコープ

変数のスコープ

変数のスコープは、その変数が定義されたコンテキストです。ほとんどの PHP 変数は、スコープを1つだけ有しています。このスコープの範囲は、 include や require により読みこまれたファイルも含みます。例えば、

<?php
$a = 1;
include 'b.inc';
?>

この例で、変数$aはインクルードされた b.inc スクリプトの中でも利用可能です。しかし、ユーザー定義の関数の中では変数の有効範囲はローカル関数の中となります。関数の中で使用された変数はデフォルトで有効範囲が関数内部に制限されます。例えば、

<?php
$a = 1; /* グローバルスコープ */ 

function test()
{ 
    echo $a; /* ローカルスコープ変数の参照 */ 
} 

test();
?>

このスクリプトは、未定義の変数があるという E_WARNING (PHP 8.0.0 より前のバージョンでは E_NOTICE) を生成します。しかし、display_errors INI 設定がこの警告を隠すよう設定されている場合、出力を全く行いません。これは、echo 命令がローカル版の $a 変数を参照しているにもかかわらず、このスコープでは値が代入されていないからです。この動作は、特にローカルな定義で上書きしない限りグローバル変数が自動的に関数で使用可能である C 言語と少々異なっていると気がつかれるかもしれません。C言語のような場合、グローバル変数を不注意で変更してしまうという問題を生じる可能性があります。PHP では、グローバル変数は、関数の内部で使用する場合、関数の内部でグローバルとして宣言する必要があります。

`global` キーワード

まず、globalの使用例を示します。

例1 global の使用

<?php
$a = 1;
$b = 2;

function Sum() 
{
    global $a, $b;

    $b = $a + $b;
} 

Sum();
echo $b;
?>

上のスクリプトは、3 を出力します。関数の内部で $a、$b をグローバル宣言を行うことにより、両変数への参照は、グローバル変数の方を参照することになります。ある関数により操作できるグローバル変数の数は無制限です。

グローバルスコープから変数をアクセスする2番目の方法は、PHPが定義する配列$GLOBALSを使用することです。先の例は、次のように書き換えることができます。

例2 globalのかわりに$GLOBALSを使用する

<?php
$a = 1;
$b = 2;

function Sum() 
{
    $GLOBALS['b'] = $GLOBALS['a'] + $GLOBALS['b'];
} 

Sum();
echo $b;
?>

配列$GLOBALSは連想配列であり、グローバル変数の名前がキー、その変数の内容が配列要素の値となっています。 $GLOBALS はスーパーグローバルであるため、$GLOBALSは全てのスコープに存在します。以下にスーパーグローバルの効果を示す例を示します。

例3 スーパーグローバルとスコープの例

<?php
function test_superglobal()
{
    echo $_POST['name'];
}
?>

注意:
global キーワードを関数の外部で使ってもエラーにはなりません。そのファイルが関数の内部からインクルードされたときに使うことができます。

static 変数の使用

変数のスコープに関する別の重要な機能は、static (静的) 変数です。static 変数はローカル関数スコープのみに存在しますが、プログラム実行がこのスコープの外で行われるようになってもその値を失いません。次の例を見てください。

例4 static 変数が必要な場面の例

<?php
function test()
{
    $a = 0;
    echo $a;
    $a++;
}
?>

この関数は、コールされる度に$aを 0にセットし、0 を出力するのでほとんど役にたちません。変数を1増やす $a++ は、関数から外に出ると変数 $aが消えてしまうために目的を達成しません。現在のカウントの追跡ができるようにカウント関数を使用できるようにするためには、変数$aを static として宣言します。

例5 static 変数の使用例

<?php
function test()
{
    static $a = 0;
    echo $a;
    $a++;
}
?>

こうすると、$a は関数が最初にコールされたときにのみ初期化され、 test() 関数がコールされるたびに $a の値を出力してその値を増加させます。

static 変数は、再帰関数を実現する1つの手段としても使用されます。再帰関数は、自分自身をコールする関数です。再帰関数を書くときには、無限に再帰を行う可能性があるため、注意する必要があります。適当な方法により再帰を確実に終了させる必要があります。次の簡単な関数は、中止するタイミングを知るためにstatic変数$countを用いて、 10 回まで再帰を行います。

例6 再帰関数でのstatic変数の使用

<?php
function test()
{
    static $count = 0;

    $count++;
    echo $count;
    if ($count < 10) {
        test();
    }
    $count--;
}
?>

static 変数には、定数式の結果としての値を代入できますが、関数呼び出しのような動的な式の結果を代入すると、パースエラーになります。

例7 static 変数の宣言

<?php
function foo(){
    static $int = 0;          // 正しい
    static $int = 1+2;        // 正しい
    static $int = sqrt(121);  // 間違い（関数を使っています）

    $int++;
    echo $int;
}
?>

(オーバーライドされていない場合) 内部でstatic 変数を使ったメソッドも継承されます。 PHP 8.1.0 以降は、継承されたメソッドは、親クラスのメソッドとstatic 変数を共有するようになりました。つまり、メソッド内でのstatic 変数も、 static プロパティと同じ振る舞いになったということです。

例8 継承されたメソッドのstatic 変数を使う

<?php
class Foo {
    public static function counter() {
        static $counter = 0;
        $counter++;
        return $counter;
    }
}
class Bar extends Foo {}
var_dump(Foo::counter()); // int(1)
var_dump(Foo::counter()); // int(2)
var_dump(Bar::counter()); // int(3), PHP 8.1.0 より前のバージョンでは int(1)
var_dump(Bar::counter()); // int(4), PHP 8.1.0 より前のバージョンでは int(2)
?>

注意:
static 変数の宣言は、コンパイル時に解決されます。

グローバル変数とstatic 変数のリファレンス

PHP は、リファレンス変数の修正子として static および global を実装しています。例えば、関数スコープ内にglobal 命令により実際にインポートされた真のグローバル変数は、実際にグローバル変数へのリファレンスを作成します。これにより、以下の例が示すように予測できない動作を引き起こす可能性があります。

<?php
function test_global_ref() {
    global $obj;
    $new = new stdClass;
    $obj = &$new;
}

function test_global_noref() {
    global $obj;
    $new = new stdClass;
    $obj = $new;
}

test_global_ref();
var_dump($obj);
test_global_noref();
var_dump($obj);
?>

上の例の出力は以下となります。

NULL
object(stdClass)#1 (0) {
}

類似の動作がstatic命令にも適用されます。リファレンスはstaitc 変数に保存することができません。

<?php
function &get_instance_ref() {
    static $obj;

    echo 'Static object: ';
    var_dump($obj);
    if (!isset($obj)) {
        $new = new stdClass;
        // Assign a reference to the static variable
        $obj = &$new;
    }
    if (!isset($obj->property)) {
        $obj->property = 1;
    } else {
        $obj->property++;
    }
    return $obj;
}

function &get_instance_noref() {
    static $obj;

    echo 'Static object: ';
    var_dump($obj);
    if (!isset($obj)) {
        $new = new stdClass;
        // Assign the object to the static variable
        $obj = $new;
    }
    if (!isset($obj->property)) {
        $obj->property = 1;
    } else {
        $obj->property++;
    }
    return $obj;
}

$obj1 = get_instance_ref();
$still_obj1 = get_instance_ref();
echo "\n";
$obj2 = get_instance_noref();
$still_obj2 = get_instance_noref();
?>

この例を実行すると以下の出力となります。

Static object: NULL
Static object: NULL

Static object: NULL
Static object: object(stdClass)#3 (1) {
  ["property"]=>
  int(1)
}
+

この例は、static変数にリファレンスを代入した時に &get_instance_ref()関数を2回目にコールした際に保持されていないことを示しています。

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User Contributed Notes 5 notes

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dodothedreamer at gmail dot com ¶

13 years ago

Note that unlike Java and C++, variables declared inside blocks such as loops or if's, will also be recognized and accessible outside of the block, so:
<?php
for($j=0; $j<3; $j++)
{
     if($j == 1)
        $a = 4;
}
echo $a;
?>

Would print 4.

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177

warhog at warhog dot net ¶

18 years ago

Some interesting behavior (tested with PHP5), using the static-scope-keyword inside of class-methods.

<?php

class sample_class
{
  public function func_having_static_var($x = NULL)
  {
    static $var = 0;
    if ($x === NULL)
    { return $var; }
    $var = $x;
  }
}

$a = new sample_class();
$b = new sample_class();

echo $a->func_having_static_var()."\n";
echo $b->func_having_static_var()."\n";
// this will output (as expected):
//  0
//  0

$a->func_having_static_var(3);

echo $a->func_having_static_var()."\n";
echo $b->func_having_static_var()."\n";
// this will output:
//  3
//  3
// maybe you expected:
//  3
//  0

?>

One could expect "3 0" to be outputted, as you might think that $a->func_having_static_var(3); only alters the value of the static $var of the function "in" $a - but as the name says, these are class-methods. Having an object is just a collection of properties, the functions remain at the class. So if you declare a variable as static inside a function, it's static for the whole class and all of its instances, not for each object.

Maybe it's senseless to post that.. cause if you want to have the behaviour that I expected, you can simply use a variable of the object itself:

<?php
class sample_class
{ protected $var = 0; 
  function func($x = NULL)
  { $this->var = $x; }
} ?>

I believe that all normal-thinking people would never even try to make this work with the static-keyword, for those who try (like me), this note maybe helpfull.

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andrew at planetubh dot com ¶

15 years ago

Took me longer than I expected to figure this out, and thought others might find it useful.

I created a function (safeinclude), which I use to include files; it does processing before the file is actually included (determine full path, check it exists, etc).

Problem: Because the include was occurring inside the function, all of the variables inside the included file were inheriting the variable scope of the function; since the included files may or may not require global variables that are declared else where, it creates a problem.

Most places (including here) seem to address this issue by something such as:
<?php
//declare this before include
global $myVar;
//or declare this inside the include file
$nowglobal = $GLOBALS['myVar'];
?>

But, to make this work in this situation (where a standard PHP file is included within a function, being called from another PHP script; where it is important to have access to whatever global variables there may be)... it is not practical to employ the above method for EVERY variable in every PHP file being included by 'safeinclude', nor is it practical to staticly name every possible variable in the "global $this" approach. (namely because the code is modulized, and 'safeinclude' is meant to be generic)

My solution: Thus, to make all my global variables available to the files included with my safeinclude function, I had to add the following code to my safeinclude function (before variables are used or file is included)

<?php
foreach ($GLOBALS as $key => $val) { global $$key; }
?>

Thus, complete code looks something like the following (very basic model):

<?php
function safeinclude($filename)
{
    //This line takes all the global variables, and sets their scope within the function:
    foreach ($GLOBALS as $key => $val) { global $$key; }
    /* Pre-Processing here: validate filename input, determine full path
        of file, check that file exists, etc. This is obviously not
        necessary, but steps I found useful. */
    if ($exists==true) { include("$file"); }
    return $exists;
}
?>

In the above, 'exists' & 'file' are determined in the pre-processing. File is the full server path to the file, and exists is set to true if the file exists. This basic model can be expanded of course.  In my own, I added additional optional parameters so that I can call safeinclude to see if a file exists without actually including it (to take advantage of my path/etc preprocessing, verses just calling the file exists function).

Pretty simple approach that I could not find anywhere online; only other approach I could find was using PHP's eval().

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gried at NOSPAM dot nsys dot by ¶

8 years ago

In fact all variables represent pointers that hold address of memory area with data that was assigned to this variable. When you assign some variable value by reference you in fact write address of source variable to recepient variable. Same happens when you declare some variable as global in function, it receives same address as global variable outside of function. If you consider forementioned explanation it's obvious that mixing usage of same variable declared with keyword global and via superglobal array at the same time is very bad idea. In some cases they can point to different memory areas, giving you headache. Consider code below:

<?php

error_reporting(E_ALL);

$GLOB = 0;

function test_references() {
    global $GLOB; // get reference to global variable using keyword global, at this point local variable $GLOB points to same address as global variable $GLOB
    $test = 1; // declare some local var
    $GLOBALS['GLOB'] = &$test; // make global variable reference to this local variable using superglobal array, at this point global variable $GLOB points to new memory address, same as local variable $test

    $GLOB = 2; // set new value to global variable via earlier set local representation, write to old address

    echo "Value of global variable (via local representation set by keyword global): $GLOB <hr>";
    // check global variable via local representation => 2 (OK, got value that was just written to it, cause old address was used to get value) 

    echo "Value of global variable (via superglobal array GLOBALS): $GLOBALS[GLOB] <hr>";
    // check global variable using superglobal array => 1 (got value of local variable $test, new address was used)
    
    echo "Value ol local variable \$test: $test <hr>"; 
    // check local variable that was linked with global using superglobal array => 1 (its value was not affected)
    
    global $GLOB; // update reference to global variable using keyword global, at this point we update address that held in local variable $GLOB and it gets same address as local variable $test
    echo "Value of global variable (via updated local representation set by keyword global): $GLOB <hr>";
    // check global variable via local representation => 1 (also value of local variable $test, new address was used) 
}

test_references();
echo "Value of global variable outside of function: $GLOB <hr>";
// check global variable outside function => 1 (equal to value of local variable $test from function, global variable also points to new address)
?>

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larax at o2 dot pl ¶

18 years ago

About more complex situation using global variables..

Let's say we have two files:
a.php
<?php 
    function a() { 
        include("b.php"); 
    }
    a();
?>

b.php
<?php
    $b = "something";
    function b() {
        global $b;
        $b = "something new";
    }
    b();
    echo $b;
?>

You could expect that this script will return "something new" but no, it will return "something". To make it working properly, you must add global keyword in $b definition, in above example it will be:

global $b;
$b = "something";

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global キーワード

static 変数の使用

グローバル変数とstatic 変数のリファレンス

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