第2章　変数と代入

2.1 変数

変数は、プログラムで扱う値に名前を付けるためのものです。
例えば、次の1行を実行すると、整数 2 を変数 x という名前で利用できるようになります。

x = 2

この時点で x の値は 2 です。
x という文字そのものと、x が表す値 2 を区別しましょう。

2.2 代入文

x = 2

このコードは、右辺の値 2 を左辺の変数 x に代入する文です。
Python の = は「左右が等しい」と主張する数学の等号ではなく、代入を指示する記号です。

次のコードを実行する前に、表示される値を予想してください。

x = 2
print(x)

解説を見る

2 と表示されます。1行目の代入によって、2行目の x は値 2 を表します。

2.3 右辺の評価と左辺への代入

代入文は、次の順序で処理されます。

まず、= の右辺の式を評価して値を求める。
次に、その値を左辺の変数に代入する。

たとえば、次のコードを考えます。

x = 2
y = x + 3

2行目では、現在の x の値 2 を使って右辺の x + 3 を評価します。その結果は 5 です。最後に、その 5 を左辺の変数 y に代入します。したがって、実行後は x = 2、y = 5 です。

2.4 再代入

変数には、後から別の値を代入できます。これを再代入といいます。

x = 2
x = x + 1
print(x)

実行前に、最後に表示される値を予想してください。

詳しい解説

2行目の x = x + 1 は、数学の等式として読むと不自然です。プログラムでは、まず右辺の x + 1 を現在の x の値で評価します。現在の値は 2 なので、右辺の評価結果は 3 です。その後、その結果を左辺の x に代入し、x の値を 2 から 3 に更新します。したがって、表示される値は 3 です。

実行した行	実行後の `x`
実行前	未定義
`x = 2`	2
`x = x + 1`	3

コードの 1 を 4 に変更すると、最後の x はいくつになるでしょうか。予想してから実行し、確かめてください。

2.5 複数の変数

複数の変数を使うと、一つの計算結果を別の計算で利用できます。

width = 4
height = 3
area = width * height
print(area)

各行を実行した後の width、height、area の値を順に書き出し、最後の出力を入力してください。

次に width = 4 を width = 6 に変更します。どの行の結果が変わるかを考え、変更後の出力を入力してください。

詳しい解説

最初は width = 4、height = 3 なので、area = 12 です。width を 6 に変更すると、height は 3 のままですが、area は 18 に変わります。

2.6 変数名

変数名には、その値の役割が分かる名前を付けます。width や student_count のような名前は、a や n よりも用途を読み取りやすくします。

Python の変数名には、主に次の規則があります。

英字、数字、アンダースコア _ を使える。
数字から始めることはできない。
大文字と小文字は区別される。たとえば score と Score は別の名前である。
for や if など、Python が特別な意味で使う予約語は変数名にできない。

短い計算でも、値の意味が伝わる名前を選ぶ習慣を付けましょう。

2.7 変数の値を追跡する

コードは原則として上から順に、1行ずつ実行されます。次のコードについて、現在の行を実行した後の x、y、出力を予想してください。「確認」で答え合わせをし、正解すると次の行へ進みます。

入力方法

値は半角数字で入力します。まだ値を持たない変数には「未定義」、何も表示されていないときの出力には「なし」と入力してください。入力欄で Enter キーを押しても確認できます。

最後まで進めたら、3行目を x = y * 3 に変更した場合の出力を予想してください。どの状態が変わり、どの状態は変わらないでしょうか。

練習問題

問題1

次のコードを1行ずつ追跡し、最後に表示される値を予想してください。

a = 3
b = a + 4
a = b - 1
print(a)

詳しい解説

1行目の後は a = 3、2行目の後は a = 3、b = 7、3行目の後は a = 6、b = 7 です。最後に 6 が表示されます。

問題2

次のコードの出力を予想した後、price = 120 を price = 150 に変更して、もう一度考えてください。

price = 120
count = 3
total = price * count
print(total)

まず、変更前の出力を入力してください。

次に price = 120 を price = 150 に変更した場合の出力を入力してください。

詳しい解説

最初の出力は 360 です。price を 150 に変更すると、total は 450 になり、出力も 450 に変わります。count の値は変わりません。

まとめ

変数は、プログラムで扱う値に名前を付けるために使う。
= は数学の等号ではなく、右辺の評価結果を左辺の変数に代入する記号である。
同じ変数に再代入すると、その変数の値が更新される。
コードを理解するときは、各行の実行後に変数の値がどう変わったかを記録するとよい。
結果を予想し、実行して確かめ、コードの一部を変更してもう一度考えることで理解を深められる。