Python - ミュータブル・イミュータブル、代入

初めに

　Pythonでは、ミュータブルな型でイミュータブルな型があります。本記事ではこれらの違いとPythonの代入の仕方についてまとめます。

Index

ミュータブル・イミュータブル

ミュータブル（mutable）、イミュータブル（immutable）

　Pythonのオブジェクトには、ミュータブルなものとイミュータブルなものがあります。

ミュータブル	値を変更できるオブジェクト
イミュータブル	値を変更できないオブジェクト

　mutable は "可変" を意味します。

ミュータブルな型

• リスト
• 辞書
• セット

イミュータブルな型

• int
• float
• bool
• str
• bool
• タプル

参照渡し

値渡し・参照渡し

　一般に代入には、値渡しと参照渡しがあります。

値渡し	変数に値そのものが割り当てられる
参照渡し	変数に値の参照が割り当てられる

Pythonにおける代入について

　Pythonにおける代入は参照渡しによって行われます。

（例）

x = [10, 20, 30]
y = x

print(x, y)  # 出力: [10, 20, 30] [10, 20, 30]

y.append(100)   # y のリストに 100 を追加

print(x, y)  # 出力: [10, 20, 30, 100] [10, 20, 30, 100]

　上の例では、リストxをyに代入したあと、yに 100 を追加した結果、xにも 100 が追加されたことがわかります。

　Pythonにおける代入は参照渡しです。リストはミュータブルな型であるため、xとyの片方を変更するともう片方も変更されます。

イミュータブルな型の代入

　参照渡しでは、ミュータブルな型の場合は代入先の変数が元の値に影響を与えました。

　次は、イミュータブルな型の代入の例を見てみます。

（例）

x = 10
y = x

x = x + 1

print(x, id(x))  # 出力: 11 140720110422776
print(y, id(y))  # 出力: 10 140720110422744

　xとyはint型なため、イミュータブルな型になっています。このときy = xでの代入は参照渡しではなく、yという新しいオブジェクトを生成しています。

　xとyは別のオブジェクトであるため、y = xの後にxを変更してもyは変更されません。

　xとyが別オブジェクトであることはidを見ると判別できます。

ミュータブルなオブジェクトをコピー

　ミュータブルなオブジェクトを代入した場合、片方の値を変更するともう片方も変更されます。

　このような状況は、オブジェクトをコピーし、新しいオブジェクトを生成することで避けることができます。

x = [10, 20, 30]
y = x.copy()    # 新しいオブジェクトを生成

print(x, y)  # 出力: [10, 20, 30] [10, 20, 30]

y.append(100)   # y のリストに 100 を追加

print(x, y)  # 出力: [10, 20, 30] [10, 20, 30, 100]

関数の引数

　関数の引数も代入と同じ処理が行われます。

（例：ミュータブルな型の場合）

def add_one(x):
  x[0] += 1
  return x

num = [10]
result = add_one(num)

print(num, result)  # 出力: [11] [11]

（例：イミュータブルな型の場合）

def add_one(x):
  x += 1
  return x

num = 10
result = add_one(num)

print(num, result)  # 出力: 10 11

参考

www.youtube.com