ミュータブル(mutable)とは可変を意味し、ミュータブルなオブジェクトは生成された後にその内容を変更することができます。一方、イミュータブル(immutable)は不変を意味し、オブジェクト生成後に内容が変更できません。, Javaでは、Stringのみイミュータブル(不変)で、その他のオブジェクトはデフォルトでは全てミュータブル(可変)です。, 言葉だけだとイメージしにくいので、デフォルトで唯一イミュータブルであるStringを使って例をみてみましょう。, 次の例では、1行目でString変数を宣言し、”I love You”という文字列で初期化しています。この時点でオブジェクトが生成されたので、この後この文字列を変更することはできません。, と言いつつ3行目で+記号を使って文字列連結し結果を出力すると、”I love YouTube”となります。Stringはイミュータブルなので変更できないはずですが、一見当初の文字列が変更できているように見えます。, 実は実際には、1行目で生成したオブジェクトが破棄され、3行目で新しいオブジェクトを生成するという、作り直しが裏で行われているのです。, ちなみに、Stringは内容を変更(結合したり、文字を削除したりなど)するたびに新しいオブジェクトを生成するので、何度も処理する場合は性能面で問題になります。変更したい文字列を扱うときは、StringbuilderやStringBufferを使うのが良いです。, イミュータブルはStringだけと冒頭で言いましたが、自分でクラスを作る場合はイミュータブルなクラスを作ることができます。, 次回のコメントで使用するためブラウザーに自分の名前、メールアドレス、サイトを保存する。. イミュータブルは、日本語で言うと「不変」という意味であり、オブジェクトの中の値を変更することができない変数を指します。 Python3エンジニア認定基礎試験の対策として、試験概要とビルトイン関数 dir()、for文の出力、sysモジュール、リスト(ミュータブル)、タプル(イミュータブル)、open関数、defでの関数定義と出力、スライス、remove、Pythonインタープリタの出力結果 Pythonの組み込み型には数値型、シーケンス型、集合型や辞書型等あり、それぞれにミュータブル/イミュータブル、イテラブルなどの特徴があります。最初はどれがどれに対応しているか分かり難いので、表にしてひと目で分かるようにしてみました。 イミュータブルな参照型変数はオブジェクトの中の値を変更できないため、中の値を変更する場合は新たにメモリ領域を確保してオブジェクトを作り直すような動きになります。今回取り上げる記事上は、基本データ型変数と同じような動きになります。 しかし、String[]型のようにミュータブルな型の場合は、hogeとfugaが同じ位置を示しており、新たにメモリ領域が確保されることもないので、hogeが示す値も一緒に書き変わってしまいます。 つまり、hogeとfugaは同じ位置を指し示すことになります。 イミュータブルな型となる条件はかなり例外的であり、自分でクラスを作成する場合は意識的に条件を満たそうとしなければイミュータブルな型にはならないはずです。 標準で用意されている型の中では、String型がイミュータブルな型として有名です。 最初、Pythonの変更不能体(イミュータブル)という言葉を聞いて、私はJavaやCなどで用意されている「定数」をイメージしてしまったのですが、変更不能体(イミュータブル)は定数ではありません。, 他のプログラミング言語で用意されている「定数」は最初に変数を定数として宣言すると、その後、その変数に新しい数値を代入することができません。そのため変更したくない値は定数として宣言しておくと安心です。しかし、そもそも、Pythonには「定数」という考え方が存在しないのです。「定数」がないプログラミング言語は少数派(?)なのではないでしょうか。, Pythonにおいて数値型や文字列やタプルは変更不能体です。しかし、例えば変数aに「3」や「'abc'」や「(2, 3)」を代入した後に、それぞれa = 5とすれば、いずれも変数aは整数の「5」に入れ替わります。「変更できるのに変更不能体?」次々と疑問がわいてきます。, しかし、この疑問は代入した変数の参照先アドレス(id)に注目するとすっきりします。以下、参照先アドレス(id)に注目しながら解説したいと思います, 「Python♪モヤモヤを解消する明快な用語集」の用語集Top(索引)はこちらです。, モヤモヤを解消する明快な用語集を目指します。例えば言葉の定義が「グレー」なものは「グレー」であると解説します。なお、同じ言葉でも、例えば「Python」と「Java」では定義が違うことがあります。 その場合、「python」での定義を解説します。, 以下の記事は、この記事と内容がほとんど重複していますが、「本当は変数には参照先のアドレス(id)しか入っていない」ことを説明するために、この記事に手を加えたものです。図が少しだけ難しくなっていますが、変更不能体のどこが変更できないのかはっきりします。読んでみてください。, 変更可能体(mutable、ミュータブル)と変更不能体(immutable、イミュータブル)の分類は以下の通りです。, (1) 変更可能体:list 、dict 、set、bytearray(2) 変更不能体:数値型(int、 float、 complex)、bool、tuple、str、bytes、frozenset、range()、fileオブジェクト, コード01では変更可能体(ミュータブル)であるリストはa=[3]→[5]と変化します。, 一方、変更不能体(イミュータブル)である数値型もa=3→5と変化しました。それなのに、なぜリストは変更可能体で、数値型は変更不能体なのでしょうか。, 実は変更可能体(ミュータブル)とは、部分的に変更可能かどうかで分類します。リストは[2, 3]→[5, 3]のように部分的に変更が可能です。一方、変更不能体であるタプルは(2, 3)→(5, 3)のように部分的に変更することはできません。また、そもそも整数4は一部を変更するということが不可能です。, 他のプログラミング言語の定数は、a = 3とすると、その後、全く変更を受け付けませんが、変更不能体は部分的に変えられないだけなのです。, ただ、そっくり入れ替えることはできるので、「変更不能」という言葉とのギャップから最初は戸惑ってしまいます。, 例えば「a = 5」「a[0] = 5」「a = [5, 3]」のような変数aへの値の代入において、参照先のアドレス(id)がどのように変わるかに注目すれば、違いがはっきりします。, 整数は変更不能体(イミュータブル)です。コード03では変数aを3から5に変更し、それぞれの参照先アドレス(id)を出力します。, Pythonでは id() と言う組み込み関数が用意されており、変数が参照しているメモリー上のアドレスを取得することができます。コンピューターのどこに記憶されているかを調べることができるのです。, 4行目で変数aに5を代入する前と後では変数aの参照先アドレス(id)が変化しています。, では、この状況を図で説明したいと思います。コード03の2行目では変数aに整数3を代入しました。出力3の2行目より、このとき整数3はコンピューターの中で「1784770080番地」に記憶されています。idはコンピューターの中の住所のようなものです。なお、図では 「1784770080番地」 を「i番地」としました。, 次に、変数aに5を代入するとどうなるでしょうか。idは「1784770144番地」に変更されました。下の図のように、 a = 3で用意された整数3は放置され、全く新しいk番地に整数5が作られるのです。これは、変更ではなく、変数を新しく定義し直しています。つまり、再定義しているのです。, 「変数の再定義」は、今の場所を消して上書きするのではなく、現在の記憶場所を放置し、別の記憶場所に定義し直します。, Pythonは、JavaやCのように型宣言を行いません。したがって、変数に値を代入したときに変数の型が決定されます。変数に整数を代入し直すということは、型宣言からやりなおしているのです。, ここでのポイントは、既に変更不能体(イミュータブル)が代入されている変数を別の値に変更する場合や、変数に新たに変更不能体を代入する場合には、参照先アドレス(id)が必ず変わることです。, コード04、出力04を見てください。タプルも整数と同じく変更不能体(イミュータブル)なので同様の考え方ができます。, コード03を図示すると以下のようになります。 タプルの内容を変更したいときには、下図のようにタプル全体を代入し直すことでしか内容を変更することはできません。もちろん、このとき参照先アドレス(id)は変わってしまいます。数値型の代入と同様にa = (2, 3)で用意された変数の箱は箱ごと放置され、新しいa = (5, 3)という箱に入れ替わります。変更ではなく、再定義されているのです。, タプルは変更不能体(イミュータブル)なので、コード05のように、タプルの要素の一部を変更しようとしてもエラーとなります。一部を変更することはできないのです。, 一方、コード4はリストの「要素を」を変更した例です。リストの要素をa[0]=5と変更しても、参照先アドレス(id)は変わりません。a=[2, 3]で用意された箱はそのままで、0番目の要素の中身の2が5に変更されるのです。, しかし、ここで注意しなければならないのは、変更可能体(ミュータブル)であっても変更可能体のすべてを入れ替えるような代入をした場合には、参照先アドレス(id)が変わってしまいます。, コード06ではa[0] = 5としましたが、コード07の4行目ではa = [5, 3]としました。出力07を見ると今度は参照先アドレス(id)が変わっているのが分かります。整数やタプルの時と同様に再定義されているのです。, 再定義のときには左辺が「変数名 =」という形になっていることに注目しましょう。「変数名 = 値」のときは、右辺の値が変更可能体であったとしても再定義されるのです。, この違いがわかれば、「参照渡し」「浅いコピー」「深いコピー」を理解する時に役に立つと思います。, コード08は、「参照渡し」の説明でよく使われる例ですが、b = aでは、参照先だけがaからbに渡されるので、aもbも同じアドレスの数値を参照先としています。つまり、aの「要素を」変更すると、bの要素の値も変わってしまいます。, 一方、コード09ではリストの「要素を」変更したのではありません。4行目で再定義されているため参照先のアドレスも変わってしまいます。つまり、変数aはそれまで変数aに記憶していた[3]は放置し、別の場所にa=[5]に再定義するので変数bの値はかわりません。, いかがでしょうか。参照先アドレス(id)の変化に着目しながら、変更可能体や変更不能体について考えることができれば、少し、違った目でPythonの変数を理解することができるようになります。, ただし、NumPy配列については、上記のアドレス参照方法とは別の方法がとられていますので、注意が必要です。, 以下、私が実際に購入したPythonの教材をまとめてみました。 Pythonを学習する上で、少しでもお役に立つことができればうれしいです。, ・Python♪私が購入したPythonの書籍のレビュー・UdemyのPythonの動画講座を書籍を買う感覚で購入してみた, 以下、私が光回線を導入した時の記事一覧です。 (1) 2020年「光回線は値段で選ぶ」では後悔する ←宅内工事の状況も説明しています。 (2) NURO光の開通までWiFiルーターを格安レンタルできる  (3) NURO光の屋外工事の状況をご紹介。その日に開通! (4) 光回線開通!実測するとNURO光はやっぱり速かった  (5) ネット上のNURO光紹介特典は個人情報がもれないの?, お得な紹介特典ですが(2020/11/30)をもって紹介特典の制度自体がなくなることになりました。 1.初期化したい変数にnullを代入してメモリ領域への参照を切る jQueryオブジェクトは不変? Pythonに限らず、プログラミング言語でよく使われる言葉に「ミュータブル/イミュータブルなオブジェクト」というのがあります。, この言葉が一体何を指すのか、分かりやすさ重視でハッキリさせておきたいというのが今回のテーマです。, 英単語の意味そのままですが、ミュータブルなオブジェクトといえば「変更可能なオブジェクト」、イミュータブルなオブジェクトは「変更不可なオブジェクト」を指します。, Pythonの例で言えばlist型やdict(辞書)型などはミュータブルですが、文字列や数値、tuple型などはイミュータブルです。, なぜなら変更不可なオブジェクトであるはずの文字列やタプルで、このようなコードが通ってしまうからです。, タプルには別のタプルをつなぎ合わせることができます。これによって変数tupが指し示す値は変わってしまいます。, これでは変更不可として定義する意味は全く無いようにも思えますが、しかしこれは何を変更したのでしょうか?, コードによって生成された値には1つ1つ固有の番号が割り振られています。これを識別値といい、値が有効である間はユニークかつ定数です。, 2行目と4行目はどちらも同じIDです。このため、+=の処理前の変数tupは確かに(1,2,3,4,5)と全く同じ値が代入されていることが分かります。, しかし最後の5行目ではIDが変わってしまっています。これは一体どういうことなのか?, まず大前提として、変数に値を代入する=「変数という何らかの名前が付いた箱に、値そのものが入る」というイメージは、(最初の取っ掛かりには良いかもしれませんが)正しくありません。, 上のコード1行目ではtupという変数と(1,2,3,4,5)という値が、それぞれメモリ上の別々の領域に確保されます。, この「変数」と代入された「値」は「箱」と「中身」という関係よりも、ヒモや鎖のようなものでつながれた関係と考えたほうがより実際のイメージと近いのではないでしょうか。, 2行目と4行目を見てみましょう。このとき、変数tupと新たに生成したように見える(1,2,3,4,5)は同じ値を指しているので、変数も値そのものもIDは同じになります。, 問題はこの3行目です。見た目は元々の(1,2,3,4,5)に(6,7,8)を加えているように見えますが、実は(1,2,3,4,5)+(6,7,8)という新たな値がここで生成されています。, (1,2,3,4,5)というタプルは全く同じものが1行目で生成され、既にメモリ上に存在します。, そのため4行目では改めて値を生成すること無く、既にある値を読み込んでいるからこそ、2行目と同じIDが出現するということです。, つまり(1,2,3,4,5)という値は+=の式で変更されたわけでも破棄されたわけでもなく、最初の行からずっと存在していたと言えます。, ここからは蛇足ですが、ではミュータブルなオブジェクトであるlist型ではどうなるでしょう。, 思ったとおりIDは全く同じです。このコードに値は同時に2つは存在していません。では次に、これをタプルに入れてみましょう。, 今度は少し特殊なタプルです。タプルの0番目の要素はミュータブルなリストが入っています。, タプルの要素の1つであるlist型はミュータブルなオブジェクトなので、要素の値を変更することが可能です。, しかしtuple型自体はイミュータブルで、変更に見えても実際は新たな値が生成され、変数の参照先が変更されるのでした。, ではこの場合、上の変数tupと下の変数tupのIDは同じでしょうか?それとも違うものになるでしょうか?, それどころかこのタプルは、「自分の中身が変わっていない」と思いこんでいます。頭悪いのかと思いきや、そうではありません。実際にこのタプルは変更されていません。, タプルの要素である変数lstは、確かに同じものを参照し続けています。この中身の値がいくら変わろうが「同じもの」である限り、タプルが変更されたことにはなりません。, タプルの中にタプルが入った2次元タプルですが、変数tup1の参照先を変更したとしても、tup2の要素の1つである変数tup1が指し示すものに変わりはありません。, これでは「tup1」が指し示す値が2つ存在することになってしまいます。しかしこれが「同じもの」を参照し続けるというイミュータブルオブジェクトの頑固さであり、最初に生成された(1,2,3)という値が、+=の処理後も存在し続けるという証拠にもなります。, Tablacus Explorerアドオン 非公式データベースデータベースの使い方ページ, Source Han Code JPのインストールと使い方。VSCodeやIntelliJで使うには? (Windows), [Kotlin] 10分で環境構築!IntelliJ IDEAとJDKをインストール (Windows), イミュータブルなオブジェクトの値を変更するということは、実際何を変更しているのか?. イミュータブルな型の説明を聞いて「finalと何が違うんや?」と思う方がいるかもしれないので一応書いておきます。 【ソースコード】 これは先ほどイミュータブルな型について説明した時と同じソースコードです。 ミュータブル(mutable)とは可変を意味し、ミュータブルなオブジェクトは生成された後にその内容を変更することができます。一方、イミュータブル(immutable)は不変を意味し、オブジェクト生成後に内容が変更できません。. C言語のポインタの概念を理解しているとこの概念も理解できます。C言語のポインタについては以下のページをご参照ください。 […] リストや辞書等のミュータブル(可変)な型 → keyとして使用不可 […], […] random.choice() は、シーケンス型データ(リスト、タプル、文字列、range) からランダムに要素を1つ抽出します。使い方は下記のとおりです。 […], […] random.shuffle() は、リストの要素をランダムにシャッフルする関数です。下記の通り、シャッフルしたいミュータブルなシーケンス型 (リスト)を引数xに設定します。 […]. ミュータブルな参照型変数を初期化する場合、初期化の方法を間違えると他の変数も一緒に初期化してしまいます。 例えば、, のようにfugaを全角スペースで初期化しようとすると、fugaだけでなくhogeも初期化されてしまいます。 イミュータブルな型となる条件はかなり例外的であり、自分でクラスを作成する場合は意識的に条件を満たそうとしなければイミュータブルな型にはならないはずです。 「イミュータブルってお前w オブジェクト更新するたびに新しいオブジェクト作るやつだろww 非効率www」と思っている若手エン(ry; あたりです、よろしくお願いします。 イミュータブルってなーに? まずはみんな大好き、Wikipediaさんの冒頭を引用。 immutability - immutable - イミュータブル 定数 違い . String型のようにイミュータブルな型であれば、fugaの値を変更された時点でメモリ領域が新たに確保されるので、hogeとfugaは別々の値となり、何の問題もありません。 ここで、fugaのみ初期化(値を変更)しようとしたとします。 ・int Pythonの勉強で実際に私が購入した書籍を紹介したいと思います。たくさんの書籍の紹介を見ていると、調べれば調べるほど何がよいのかわからなくなってしまいます。私の選択がBestであるとは思っていませんが、購入に至った動機や感想などが少しで... 文字列の書式設定はPython2.6からformatメソッドが追加され、%演算子を使った古い文字列書式設定よりも、このformatメソッドを使った方がよいと思います。でも、Pythonのチュートリアルで簡単に紹介されていますし、古いコード... list、NumPy配列の1~3次元配列について、参照渡し、浅いコピー、深いコピーなどの複製時間を計測しました。速度の差を感覚的に知っておくことは重要だと思います。私自身、予想外の計測結果になったものもあり、楽しむことができました。, int型(整数型), float型(浮動小数点数型), complex型(複素数型), 数値型(int, float, complex), bool, tuple, str, range, bytes, frozenset, file object, __contains__ , __iter__ , __reversed__ , index, count, __le__ , __lt__ , __eq__ , __ne__ , __gt__ , __ge__ , __and__ , __or__ , __sub__ , __xor__ , isdisjoint. ・long 1.解説する用語 String型も、配列にした場合はミュータブルな型になります(配列がミュータブルなので)。 イミュータブルとはJavaのみでなく、全てのプログラムを組む上で大事な考え方です。 意味は「不変性」という意味で、対極の言葉としてミュータブル(変性)という言葉もあります。 1度定義したオブジェクトなどを変えないという思想ですね。 定数の場合は明示的に final などを付けたりしますが、Javaでは仕様としてイミュータブル(不変)となっている型が存在します。 その代表がString型です。 解説していきましょう。 コレクション抽象基底クラス」において、 コレクション抽象基底クラス(collections.abc)の説明があり、 「抽象基底クラス、継承しているクラス、抽象メソッド、mixin メソッド」の一覧表が紹介されています。, 新しいクラスを自作するときに、コレクション抽象基底クラスを基底クラスとすると、一覧表の抽象メソッドを持つことが強制され、一覧表のmixinメソッドについてはコードを記述することなく使うことができるようになります。, 以下のコードは「 8.4.1. ・char ミュータブル(mutable)とは可変を意味し、ミュータブルなオブジェクトは生成された後にその内容を変更することができます。一方、イミュータブル(immutable)は不変を意味し、オブジェクト生成後に内容が変更できません。. 実際には、メモリ領域の番地を指し示すポインタのようなものが格納され、ポインタを辿って値を参照します。 ・byte 今後も、つまずきやすいポイントを記事にしていきたいと思います!. これを防ぐためには、以下の2つの手順を踏む必要があります。 2.newで初期化したい変数用のメモリ領域を新たに確保する jQueryでテーブル行を追加する ; jQueryで要素が非表示になっているかどうかを確認するにはどうすればよいですか? そして、注意が必要なのはこのミュータブルな参照型変数です。, とした場合、fugaには「{“あ”,”い”,”う”}」が入るわけではなく、fugaのアドレスが格納されます。 私の場合はC言語でポインタの概念を理解してからこれらの概念を学んだのですが、それでも初めの内はjava独特の仕様に戸惑いました。 2.コメントアウト 意外に難しい「コンテナ」「シーケンス型」「イテラブル」「整数型」「ミュータブル」「イミュータブル」などの分類を整理し、覚え方を紹介します。Pythonのチュートリアルやドキュメントを読むとき、これらの用語が理解できないと読み進められません。 以下、サンプルコードで動きをまとめたいと思います。, 「参照型」や「イミュータブル」といった概念は、プログラム経験の浅い人には難しいと思います Pythonの組み込み型には数値型、シーケンス型、集合型や辞書型等あり、それぞれにミュータブル/イミュータブル、イテラブルなどの特徴があります。最初はどれがどれに対応しているか分かり難いので、表にしてひと目で分かるようにしてみました。, 尚、ミュータブルなオブジェクトはハッシュ不可能なので、辞書のkeyには使えません。, 変更不可能なオブジェクトです。数値を代入しようとするとTypeErrorとなります。変更するには、新しいオブジェクトを作成する必要があります。, 難しい表現ですが、イメージ的にはfor文でループを回せるオブジェクトのことだと思います。, Pythonで使われるデータ型の特徴についてチートシート形式でまとめました。少しでも整理できていれば幸いです。.

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