Python の変数および基本的なデータ型
変数は、Python で記述されたプログラムの基本的な構成要素の 1 つです。 変数によって、メモリにデータが保持されます。 これらには名前があり、それらの名前で参照することができます。 また、変数には "型" があり、これによって、文字列や整数など、格納できるデータの型が指定されます。値を操作するために + や - などの "演算子" を使う式で使用できます。
変数
Python では、変数は、代入演算子 = を使用して宣言され、値が割り当てられます。 変数は演算子の左側にあり、割り当てられる値 (2 + 2 などの式にすることができ、他の変数を含めることもできる) は右側にあります。 次に例を示します。
x = 1 # assign variable x the value 1
y = x + 5 # assign variable y the value of x plus 5
z = y # assign variable z the value of y
これらの例では数値を変数に割り当てますが、数値は、Python でサポートされるいくつかのデータ型の 1 つにすぎません。 変数に型が宣言されないことに注目してください。 Python は "動的に型指定される" 言語です。つまり、変数の型はそれに割り当てられたデータによって決まります。 前の例では、x、y、z 変数は整数型であり、正と負の整数を格納できます。
変数の名前は大文字と小文字が区別され、任意の文字、数値、アンダースコア (_) 文字を使用できます。 ただし、数字で始めることはできません。
数値の操作
ほとんどのプログラムで数値が操作されます。 コンピューターでは、整数と 10 進数が異なる方法で処理されます。 次のコードについて考えてみましょう。
x = 1 # integer
x = 1.0 # decimal (floating point)
Python では、int という組み込みのデータ型から整数が作成され、10 進数 (浮動小数点数) が float のインスタンスとして作成されます。 Python の組み込みの type() 関数によって、変数のデータ型が返されます。 次のコードでは、データ型が出力されます。
x = 1
print(type(x)) # outputs: <class 'int'>
x = 1.0
print(type(x)) # outputs: <class 'float'>
1 の末尾に .0 を追加すると、プログラミング言語での値の処理方法が大きく変わります。 データ型は、メモリ内での値の格納方法、式を評価する際のプロセッサ (CPU) でのデータの処理方法、データ間の関係、およびそれで実行できる操作の種類に影響します。
ブール値の操作
もう 1 つの一般的なデータ型はブール型であり、True または False の値が保持されます。
x = True
print(type(x)) # outputs: <class 'bool'>
内部的には、bool は整数の特殊な型として処理されます。 技術的には、True の値は 1 で、False の値は 0 となります。 通常、ブール値は算術演算を実行する際に使用されません。むしろ、意思決定や分岐の実行の際に使用されます。 それでもやはり、型間の関係を理解するのは興味深いことです。 多くの型は、より一般的な型の特殊なバージョンにすぎません。 整数は浮動小数点数のサブセットであり、ブール値は整数のサブセットです。
文字列の操作
数値に加え、文字列は最もよく使用されるデータ型の 1 つです。 文字列は、0 個以上の文字のコレクションです。 文字列は一般的に単一引用符を使用して宣言されますが、二重引用符が使用される場合もあります。
x = 'This is a string'
print(x) # outputs: This is a string
print(type(x)) # outputs: <class 'str'>
y = "This is also a string"
2 つの数値を加算するのと同じ + 演算子を使用して、文字列を他の文字列に追加する ("連結" と呼ばれる操作) ことができます。
x = 'Hello' + ' ' + 'World!'
print(x) # outputs: Hello World!
文字列については、その解析方法やさまざまなやり方で操作する方法など、詳細は別のレッスンで学習します。 また、データのコレクションを格納し、文字列のコレクションを保持するのに頻繁に使用される、リストなどの他の重要なデータ型についても学習します。
コンソールに出力する
Python では、言語に組み込まれている 60 を超える関数の 1 つである、print 関数で画面にテキストを出力します。
次のステートメントでは、"Hello World!" が画面に表示されます。
print('Hello World!')
print に渡される引数は "文字列" であり、これは、テキストの格納と管理に使用される Python の基本的なデータ型の 1 つです。 既定では、print は行末に改行文字を出力するため、後続の print の呼び出しでは次の行から開始されます。