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Python - 複合代入演算子：値の更新を短く書く方法

システム開発 プログラミング Python Python基礎
作成日： 更新日：

概要

Pythonの複合代入演算子を使った値の更新を整理する。

数値の加算・減算などを通常の代入と対応させた後、listの+=と+を比較する。更新後の値が同じでも別の変数への影響が異なる理由を追い、共有しているデータを変更するかどうかで書き方を選ぶ。listの比較例はPython 3.12.2で確認。

この記事の構成

各複合代入演算子の使い方と実装サンプル

複合代入演算子の種類

代入演算子には、一般的な右辺から左辺へ代入する代入演算子（＝）と右辺から左辺へ算術演算子を添えて代入する複合代入演算子（+=, -=など）がある。

  • 複合代入演算子一覧
    演算子 使用例 説明
    += a += b a に b を加算し、結果を a に代入。
    -= a -= b a から b を減算し、結果を a に代入。
    *= a *= b a に b を乗算し、結果を a に代入。
    /= a /= b a を b で除算し、結果を a に代入。
    //= a //= b a を b で切り下げ除算し、結果を a に代入。
    %= a %= b a を b で割った剰余を a に代入。
    **= a **= b a の b 乗を a に代入。

a += bはa = a + bに近い計算だが、完全に同一ではない。複合代入は左辺を一度だけ評価し、型が対応していれば同じオブジェクトをその場で変更する。この違いはlistなどのミュータブルな型や、添字・属性を左辺にした場合に現れる。

以降、実装サンプルを対話モード（インタプリタ）で解説する。

※ int型は任意精度であり、float型とcomplex型の有限値の範囲は実装環境の浮動小数点形式に依存する。詳しくは下記を参考。

加算（+=）・減算（-=）

  • 加算（+=）
    ※ 数値型ではa = a + bに近い結果となるが、複合代入は左辺を一度だけ評価する。

    $ python
    >>> # int型の 2 に 3 を加算複合代入
    >>> int_a = 2
    >>> int_a += 3
    >>> print(int_a)
    5
    >>> # float型の 3.5 に 3.6 を加算複合代入
    >>> float_a = 3.5
    >>> float_a += 3.6
    >>> print(float_a)
    7.1
    >>> # complex型の 4 + 4j に 5 + 5j を加算複合代入
    >>> complex_a = 4 + 4j
    >>> complex_a += 5 + 5j
    >>> print(complex_a)
    (9+9j)
    >>>

  • listの+=と+を別の変数から比べる
    どちらもitemsへ30を追加するが、同じlistを参照しているobservedから見た結果は異なる。

    items = [10, 20]
observed = items
items += [30]
print(items, observed, items is observed)

items = [10, 20]
observed = items
items = items + [30]
print(items, observed, items is observed)

    [10, 20, 30] [10, 20, 30] True
[10, 20, 30] [10, 20] False

    listの+=は元のlistを変更するため、同じオブジェクトを参照するobservedにも追加後の内容が見える。+は連結した新しいlistを作り、その参照をitemsへ代入する。observedは元のlistを参照し続ける。

    共有中のlistを更新したい場合は+=やextend()を使える。連結前のlistを残したい場合は+で新しいlistを作る。ただし新しい外側のlistを作っても入れ子の要素までは複製されない。コピーの範囲はlist・dictの記事を参照。

    整数の+=は元の整数オブジェクトを書き換えない。複合代入がその場で変更するかどうかは型に依存するため、短く書き換える際も対象の型と共有の有無を確かめる。

  • 減算（-=）
    以下の組込み数値型と単純な変数の例では、a = a - bと同じ計算結果になる。

    $ python
    >>> # int型の 5 に 3 を減算複合代入
    >>> int_a = 5
    >>> int_a -= 3
    >>> print(int_a)
    2
    >>> # float型の 5.0 に -5.9 を減算複合代入
    >>> float_a = 5.0
    >>> float_a -= -5.9
    >>> print(float_a)
    10.9
    >>> # complex型の 5 + 5j に 10 - 10j を減算複合代入
    >>> complex_a = 5 + 5j
    >>> complex_a -= 10 - 10j
    >>> print(complex_a)
    (-5+15j)
    >>>

乗算（*=）・除算（/=・//=）・剰余（%=）

  • 乗算（*=）
    以下の組込み数値型と単純な変数の例では、a = a * bと同じ計算結果になる。

    $ python
    >>> # int型の 2 に 3 を乗算複合代入
    >>> int_a = 2
    >>> int_a *= 3
    >>> print(int_a)
    6
    >>> # float型の 2.5 に -3.0 を乗算複合代入
    >>> float_a = 2.5
    >>> float_a *= -3.0
    >>> print(float_a)
    -7.5
    >>> # complex型の 5 + 2j に 2 - 5j を乗算複合代入
    >>> complex_a = 5 + 2j
    >>> complex_a *= 2 - 5j
    >>> print(complex_a)
    (20-21j)
    >>>

  • 除算（/=）
    以下の組込み数値型と単純な変数の例では、a = a / bと同じ計算結果になる。

    $ python
    >>> # int型の 6 に 2 を除算複合代入
    >>> int_a = 6
    >>> int_a /= 2
    >>> print(int_a)
    3.0
    >>> # float型の 5.5 に -0.5 を除算複合代入
    >>> float_a = 5.5
    >>> float_a /= -0.5
    >>> print(float_a)
    -11.0
    >>> # complex型の 2 + 2j に 1 + 1j を除算複合代入
    >>> complex_a = 2 + 2j
    >>> complex_a /= 1 + 1j
    >>> print(complex_a)
    (2+0j)
    >>>

  • 切り下げ除算（//=）
    以下の組込み数値型と単純な変数の例では、a = a // bと同じ計算結果になる。

    $ python
    >>> # int型の 11 に 3 を除算（//）複合代入
    >>> int_a = 11
    >>> int_a //= 3
    >>> print(int_a)
    3
    >>> # float型の 3.3 に 0.2 を除算（//）複合代入
    >>> float_a = 3.3
    >>> float_a //= 0.2
    >>> print(float_a)
    16.0
    >>> # complex型の除算（//）はできない
    >>> complex_a = 3 + 3j
    >>> complex_a //= 2 + 2j
    Traceback (most recent call last):
    File "<stdin>", line 1, in <module>
    TypeError: unsupported operand type(s) for //: 'complex' and 'complex'
    >>>

  • 剰余（%=）
    以下の組込み数値型と単純な変数の例では、a = a % bと同じ計算結果になる。

    $ python
    >>> # int型の 9 に 2 を剰余複合代入
    >>> int_a = 9
    >>> int_a %= 2
    >>> print(int_a)
    1
    >>> # float型の 6.5 に 2 を剰余複合代入
    >>> float_a = 6.5
    >>> float_a %= 2
    >>> print(float_a)
    0.5
    >>> # complex型に剰余はできない
    >>> complex_a = 3 + 3j
    >>> complex_a %= 2
    Traceback (most recent call last):
    File "<stdin>", line 1, in <module>
    TypeError: unsupported operand type(s) for %: 'complex' and 'int'
    >>>

    ※ 例外メッセージの文言はPythonのバージョンで変わる場合があるが、複素数に // や % を適用すると TypeError になる点が重要。

べき乗（**=）

以下の組込み数値型と単純な変数の例では、a = a ** bと同じ計算結果になる。

$ python
    >>> # int型の 2 に 4 をべき乗複合代入
    >>> int_a = 2
    >>> int_a **= 4
    >>> print(int_a)
    16
    >>> # float型の 2.5 に 2 をべき乗複合代入
    >>> float_a = 2.5
    >>> float_a **= 2
    >>> print(float_a)
    6.25
    >>> # complex型の 2 + 2j に 2 をべき乗複合代入
    >>> complex_a = 2 + 2j
    >>> complex_a **= 2
    >>> print(complex_a)
    8j
    >>>

まとめ

  • 複合代入は演算と代入をまとめ、左辺を一度だけ評価する。
  • listの+=は元のlistを変更する。+で連結して再代入すると外側のlistは別オブジェクトになり、元のlistを参照する変数へ連結結果は伝わらない。
  • その場で変更するかどうかは型に依存する。通常の代入を短く書き換える前に型と参照共有を確認する。

参考文献

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