Python3 基本データ型

Python の変数は宣言する必要はありません。各変数は使用前に代入する必要があり、変数に代入して初めてその変数が作成されます。

Python では、変数はあくまで変数であり、型はありません。私たちが言う型とは、変数が指すメモリ内のオブジェクトの型のことです。

等号=は変数に値を代入するために使います。等号の左側は変数名、右側は変数に格納される値です。例：

上記のプログラムを実行すると、次の結果が出力されます：

100
1000.0
サンプル

複数変数への代入

Python では、複数の変数に同時に代入できます。例：

a = b = c = 1

上記の例では、値が 1 の整数オブジェクトを作成し、3 つの変数に同じ数値を代入しています。

複数の変数に異なる値を同時に指定することもできます。例：

a, b, c = 1, 2, "サンプル"

上記の例では、整数オブジェクト 1 と 2 はそれぞれ変数 a と b に割り当てられ、文字列オブジェクト "サンプル" は変数 c に割り当てられます。

変数の型は、type()関数で確認できます：

標準データ型

Python3 には 6 つの標準データ型と、bool ブール型があります（bool は int のサブクラスで、単独で列挙されることもあります）：

• Number（数値）
• String（文字列）
• bool（ブール型）
• List（リスト）
• Tuple（タプル）
• Set（セット）
• Dictionary（辞書）

可変かどうかによって、次の 2 つに分類できます：

• 不変データ（4 つ）：Number（数値）、String（文字列）、bool（ブール）、Tuple（タプル）
• 可変データ（3 つ）：List（リスト）、Dictionary（辞書）、Set（セット）

さらに、バイト配列型 bytes などの高度なデータ型もあります。

Number（数値）

Python3 はサポートしていますint、float、bool、complex（複素数）。

Python 3 では、整数型は int の 1 つだけで、長整数型として表現され、Python 2 の Long はありません。

組み込みのtype()関数を使用して、変数が指すオブジェクトの型を調べることができます。

>>> a, b, c, d = 20, 5.5, True, 4+3j
>>> print(type(a), type(b), type(c), type(d))
<class 'int'> <class 'float'> <class 'bool'> <class 'complex'>

さらに、～を使ってisinstance()判断することもできます：

isinstanceとtypeの違いは次のとおりです：

• type()サブクラスを親クラスの型とは見なしません。
• isinstance()サブクラスを親クラスの型と見なします。

>>> class A:
...     pass
...
>>> class B(A):
...     pass
...
>>> isinstance(A(), A)
True
>>> type(A()) == A
True
>>> isinstance(B(), A)
True
>>> type(B()) == A
False

注意：Python3 では、bool は int のサブクラスであり、True と False は数値と加算できます。True==1、False==0を返しますTrueが、～を使ってisオブジェクトの同一性を判断できます。

>>> issubclass(bool, int)
True
>>> True == 1
True
>>> False == 0
True
>>> True + 1
2
>>> False + 1
1
>>> 1 is True
<stdin>:1: SyntaxWarning: "is" with 'int' literal. Did you mean "=="?
False
>>> 0 is False
<stdin>:1: SyntaxWarning: "is" with 'int' literal. Did you mean "=="?
False

なぜ SyntaxWarning が発生するのですか？

Python は、あなたが～を使っていることを検出しますis整数リテラル（例: 1）と True を比較しています。これは通常コードの誤りです。なぜならis比較しているのはオブジェクトの同一性（同じオブジェクトかどうか）であり、値が等しいかどうかではありません。Python は～を使用することを推奨しています==値の比較には～を使用します。本当に同じオブジェクトかどうかを確認する必要がある場合を除きます。

Python 2 にはブール型はなく、数字の 0 で False を、1 で True を表していました。

値を指定すると、Number オブジェクトが作成されます：

var1 = 1
var2 = 10

を使用できますdel文でオブジェクトへの参照を削除できます：

del var1[, var2[, var3[...., varN]]]

例：

del var
del var_a, var_b

数値演算

注意：

• Python は複数の変数に同時に代入できます。例:a, b = 1, 2。
• 変数は代入によって異なる型のオブジェクトを指すことができます。
• 数値の除算には 2 つの演算子があります：/は浮動小数点数を返し、//は整数（切り捨て）を返します。
• 混合計算では、Python は整数を自動的に浮動小数点数に変換します。

数値型の例

注意：Python 3 では整数リテラルの先頭ゼロは許可されていません（例:080）。8進数は～を使用する必要があります0o接頭辞（例:0o17）。16進数は～を使用します0x接頭辞（例:0x69）。2進数は～を使用します0b接頭辞。

Python は複素数もサポートしています。複素数は実数部と虚数部から構成され、～を使用できますa + bjまたはcomplex(a, b)で表します。複素数の実部はaと虚部はbどちらも浮動小数点型です。

String（文字列）

Python の文字列はシングルクォート'またはダブルクォート"で囲み、同時にバックスラッシュ\を使用して特殊文字をエスケープします。

文字列のスライス構文は次のとおりです：

変数[先頭インデックス:末尾インデックス]

インデックスは 0 から始まり、-1 は末尾からの位置を示します。

プラス記号+は文字列の連結演算子です。アスタリスク*は現在の文字列を複製し、結合する数字が複製の回数です。例は次のとおりです：

上記のプログラムを実行すると、次の結果が出力されます：

サンプル
Runoo
R
noo
noob
サンプルサンプル
サンプルTEST

Python はバックスラッシュ\を使用して特殊文字をエスケープします。バックスラッシュをエスケープさせたくない場合は、文字列の前に～を追加しますr。これは raw 文字列を表します：

また、バックスラッシュ（\）は行継続文字として使用でき、次の行が前の行の続きであることを示します。～を使用することもできます"""..."""または'''...'''複数行にまたがることができます。

注意：Python には単独の文字型はなく、1 文字は長さ 1 の文字列です。

C の文字列とは異なり、Python の文字列は変更できません。インデックス位置に代入する、例えばword[0] = 'm'はエラーを引き起こします。

注意：

• バックスラッシュはエスケープに使用でき、次を使用しますrプレフィックスを使用すると、バックスラッシュがエスケープされなくなります（ raw 文字列）。
• 文字列は次を使用して+演算子で連結し、次を使用して*演算子で繰り返すことができます。
• Python の文字列には 2 つのインデックス方法があります。左から右へは 0 から始まり、右から左へは -1 から始まります。
• Python の文字列は変更できません。文字列は不変型です。

bool（ブール型）

ブール型は True または False です。Python では、True と False はどちらもキーワードであり、ブール値を表します。

ブール型はプログラムのフローを制御するために使用できます。たとえば、ある条件が成立するかどうかを判断したり、ある条件が満たされたときに特定のコードを実行したりできます。

ブール型の特徴：

• ブール型には True と False の 2 つの値しかありません。
• bool は int のサブクラスであるため、ブール値は整数として扱うことができます。True は 1 に相当し、False は 0 に相当します。
• ブール型は、数値や文字列などの他のデータ型と比較できます。比較するとき、Python は True を 1 と見なし、False を 0 と見なします。
• ブール型は論理演算子と一緒に使用できます。これには次のものが含まれますand、orとnot、複数のブール式を組み合わせるために使用されます。
• ブール型は、整数、浮動小数点数、文字列などの他のデータ型に変換することもできます。変換時、True は 1 に変換され、False は 0 に変換されます。
• 次を使用してbool()関数を使用すると、他の型の値をブール値に変換できます。次の値をブール値に変換するとFalse：None、False、ゼロ（0、0.0、0j）、空のシーケンス（例：''、()、[]）および空のマッピング（例：{}）です。その他のすべての値はブール値に変換するとTrue。

注意：Python では、ゼロ以外のすべての数値と、空でない文字列、リスト、タプルなどのデータ型は True と見なされます。ただし、0、空文字列、空リスト、空タプルなどは False と見なされます。したがって、ブール型変換を行うときは、データ型の真偽に注意する必要があります。

List（リスト）

List（リスト）は Python で最も頻繁に使用されるデータ型です。

リストは、ほとんどの集合系データ構造の実装を実現できます。リストの要素の型は同じである必要はなく、数値、文字列をサポートし、リスト（ネストされたリスト）を含むこともできます。

リストは角括弧[]の間に書き、コンマで区切った要素のリストです。

文字列と同様に、リストもインデックスとスライスが可能です。リストをスライスすると、必要な要素を含む新しいリストが返されます。

リストのスライス構文は次のとおりです。

変数[先頭インデックス:末尾インデックス]

インデックス値は0を開始値とし、-1は末尾からの開始位置です。

プラス記号+はリストの連結演算子で、アスタリスク*は繰り返し操作です。次の例をご覧ください。

上記の例の出力結果：

['abcd', 786, 2.23, 'サンプル', 70.2]
abcd
[786, 2.23]
[2.23, 'サンプル', 70.2]
[123, 'サンプル', 123, 'サンプル']
['abcd', 786, 2.23, 'サンプル', 70.2, 123, 'サンプル']

Python の文字列とは異なり、リストの要素は変更できます：

List には多くの組み込みメソッドがあります。たとえばappend()、pop()などがあります。これらについては後で説明します。

注意：

• リストは角括弧の間に書き、要素はコンマで区切ります。
• 文字列と同様に、リストはインデックスとスライスが可能です。
• リストは次を使用して+演算子で連結できます。
• リストの要素は変更できます（可変型）。

Python のリストスライスは 3 番目のパラメータを受け取ることができます。このパラメータはスライスのステップ幅です。次の例では、インデックス 1 からインデックス 4 までの位置でステップ幅を 2（1 つおきに要素を取得）に設定してリストをスライスします：

3 番目のパラメータが負の場合は逆方向に読み取ることを意味します。次の例は、文字列内の単語の順序を反転するために使用されます：

出力結果は次のとおりです：

サンプル like I

Tuple（タプル）

タプル（tuple）はリストに似ていますが、タプルの要素は変更できない点が異なります。タプルは小括弧()の中に書き、要素はコンマで区切ります。

タプルの要素の型も同じである必要はありません：

上記の例の出力結果：

('abcd', 786, 2.23, 'サンプル', 70.2)
abcd
(786, 2.23)
(2.23, 'サンプル', 70.2)
(123, 'サンプル', 123, 'サンプル')
('abcd', 786, 2.23, 'サンプル', 70.2, 123, 'サンプル')

タプルは文字列と似ており、インデックス可能で、添字は 0 から始まり、-1 は末尾からの位置で、スライスも可能です。

実際には、文字列を特別なタプルと見なすことができます。

タプルの要素は変更できませんが、list リストなどの可変オブジェクトを含めることはできます。

0 個または 1 個の要素を含むタプルを構築するのは特別で、追加の構文規則があります：

tup1 = ()    # 空元组
tup2 = (20,) # 一个元素，需要在元素后添加逗号

1 つの要素だけを持つタプルを作成する場合は、その要素の後ろにコンマを追加して、それが通常の値ではなくタプルであることを区別する必要があります。コンマがない場合、Python は括弧を数学演算の括弧として解釈するためです：

not_a_tuple = (42)  # 这是整数 42，不是元组

string、listとtupleはすべて sequence（シーケンス）に属します。

注意：

• 文字列と同様に、タプルの要素は変更できません（不変型）。
• タプルもインデックスとスライスが可能で、方法はリストと同じです。
• 0 個または 1 個の要素を含むタプルを構築する際の特別な構文規則に注意してください。
• タプルも次を使用して+演算子で連結できます。

Set（セット）

Python の集合（Set）は、順序付けられていない可変のデータ型で、一意の要素を格納するために使用されます。集合の要素は重複せず、交差、和集合、差集合などの一般的な集合演算を実行できます。

Python では、集合は中括弧{}で表し、要素間はコンマ,で区切ります。次を使用してもset()関数で集合を作成できます。

注意：空の集合を作成するにはset()ではなく{}を使用します。なぜなら{}は空の辞書を作成するからです。

作成形式：

parame = {value01, value02, ...}
或者
set(value)

上記の例の出力結果：

{'Zhihu', 'Baidu', 'Taobao', 'サンプル', 'Google', 'Facebook'}
サンプル 在集合中
{'b', 'c', 'a', 'r', 'd'}
{'r', 'b', 'd'}
{'b', 'c', 'a', 'z', 'm', 'r', 'l', 'd'}
{'c', 'a'}
{'z', 'b', 'm', 'r', 'l', 'd'}

Dictionary（辞書）

辞書（dictionary）は、Python のもう 1 つの非常に便利な組み込みデータ型です。

辞書はマッピング型であり、{}で表され、それはキー(key) : 値(value)の集合。キー(key) は不変型を使用しなければならず、同じ辞書内でキーは一意でなければなりません。

注意：Python 3.7 以降、辞書は要素の挿入順を保持し、もはや順序付けられていません。順序付き辞書の特性が必要な場合は、通常のdictを使用すれば十分です。

上記の実例の出力結果：

1 - サンプル
2 - サンプル工具
{'name': 'サンプル', 'code': 1, 'site': 'www.example.com'}
dict_keys(['name', 'code', 'site'])
dict_values(['サンプル', 1, 'www.example.com'])

コンストラクタdict()キーと値のペアのシーケンスから直接辞書を構築できます：

{x: x**2 for x in (2, 4, 6)}辞書内包表記を使用しています。詳細な内包表記の内容は以下を参照してください：Python 内包表記。

また、辞書型にはいくつかの組み込み関数もあります。例えばclear()、keys()、values()など。

注意：

• 辞書はマッピング型であり、その要素はキーと値のペアです。
• 辞書のキーは不変型でなければならず、重複することはできません。
• 空の辞書を作成するには{}。
• Python 3.7 以降、辞書は挿入順を保持します。

bytes 型

Python3 では、bytes 型は不変のバイナリシーケンス（byte sequence）を表します。文字列型とは異なり、bytes 型の要素は整数値（0 から 255 の間の整数）であり、Unicode 文字ではありません。

bytes 型は通常、バイナリデータの処理に使用されます。例えば、画像ファイル、音声ファイル、動画ファイルなどです。ネットワークプログラミングでは、バイナリデータの転送にも bytes 型がよく使用されます。

bytes オブジェクトを作成する最も一般的な方法は、bプレフィックスを使用することです：

使用することもできます。bytes()関数は他の型のオブジェクトを bytes 型に変換します。2 番目のパラメータでエンコーディング方式を指定します：

x = bytes("hello", encoding="utf-8")

文字列型と同様に、bytes 型もスライス、連結、検索、置換などの操作をサポートしています。bytes 型は不変であるため、変更操作には新しい bytes オブジェクトを作成する必要があります：

注意すべき点は、bytes 型の要素は整数値であるため、比較操作を行う際には対応する整数値を使用する必要があることです。ord()関数を使用して、文字を対応する整数値に変換できます：

Python データ型変換

データの組み込み型を変換する必要がある場合があります。データ型を関数名として使用するだけです。次の章Python3 データ型変換で詳しく説明します。

以下の組み込み関数はデータ型間の変換を実行できます。これらの関数は変換後の値を表す新しいオブジェクトを返します：