変数とデータ型¶

この章で学ぶこと¶

変数の概念と代入の仕方
Python の基本データ型（int, float, str, bool）
型変換（キャスト）の方法
算術演算子・比較演算子・論理演算子
input() によるキーボード入力の受け取り
初心者がよく陥るミスとその対策

変数とは¶

変数（variable）は、値を格納するための「名前付きの箱」です。プログラムの中でデータを保持し、後から参照・変更するために使います。

変数への代入¶

Python では =（代入演算子）を使って変数に値を代入します。

# 変数に値を代入する
x = 10
name = "太郎"
pi = 3.14

# 変数の値を表示する
print(x)       # 10
print(name)    # 太郎
print(pi)      # 3.14

変数名のルール

英字（a-z, A-Z）、数字（0-9）、アンダースコア（_）が使える
数字で始めることはできない（1name は不可、name1 は可）
Python の予約語（if, for, class など）は使えない
大文字と小文字は区別される（Name と name は別の変数）
慣習として、変数名は小文字とアンダースコアで書く（例: student_name）

よい変数名をつけよう

変数名は「何を表しているか」が一目でわかるようにつけましょう。x や a のような短い名前は、ループカウンタなど用途が明らかな場合を除き避けるべきです。

# 悪い例: 何を表しているかわからない
a = 170.5
b = 65.0

# 良い例: 変数名から意味がわかる
height_cm = 170.5
weight_kg = 65.0

変数の再代入¶

変数にはいつでも新しい値を代入できます。

x = 10
print(x)    # 10

x = 20      # 新しい値を代入（上書き）
print(x)    # 20

x = x + 5   # 現在の値に 5 を加えた結果を再代入
print(x)    # 25

実行例¶

>>> x = 42
>>> print(x)
42
>>> x = x + 8
>>> print(x)
50
>>> type(x)
<class 'int'>
>>> name = "Python"
>>> type(name)
<class 'str'>

基本データ型¶

Python には様々なデータ型がありますが、まずは以下の 4 つを覚えましょう。

基本データ型の比較表¶

データ型	説明	例	ミュータブル
`int`	整数	`42`, `-5`, `0`	いいえ
`float`	浮動小数点数	`3.14`, `-0.5`, `1.0`	いいえ
`str`	文字列	`"hello"`, `'Python'`	いいえ
`bool`	真偽値	`True`, `False`	いいえ

int（整数型）¶

小数点のない数値です。

age = 20
count = -5
big_number = 1_000_000  # アンダースコアで桁区切りができる（読みやすさのため）

print(type(age))  # <class 'int'>

float（浮動小数点数型）¶

小数点を含む数値です。

height = 170.5
temperature = -3.2
ratio = 1.0  # 小数点があれば float

print(type(height))  # <class 'float'>

浮動小数点数の誤差

コンピュータは小数を 2 進数で表現するため、わずかな誤差が生じることがあります。

print(0.1 + 0.2)  # 0.30000000000000004（0.3 にならない）

金額計算など正確さが求められる場面では、decimal モジュールの使用を検討してください。

str（文字列型）¶

テキストデータを表します。シングルクォート ' またはダブルクォート " で囲みます。

greeting = "こんにちは"
language = 'Python'
empty = ""  # 空文字列

print(type(greeting))  # <class 'str'>

複数行の文字列はトリプルクォートで囲みます。

message = """これは
複数行の
文字列です"""
print(message)

bool（真偽値型）¶

True（真）または False（偽）の 2 つの値だけを持ちます。条件分岐やループの制御に使います。

is_student = True
has_passed = False

print(type(is_student))  # <class 'bool'>

型の確認

type() 関数を使うと、値や変数のデータ型を確認できます。学習中に「この値は何型だろう？」と思ったら積極的に使いましょう。

>>> type(42)
<class 'int'>
>>> type(3.14)
<class 'float'>
>>> type("hello")
<class 'str'>
>>> type(True)
<class 'bool'>

型変換（キャスト）¶

異なるデータ型の間で値を変換することを型変換（キャスト）と言います。

# int → str
age = 20
age_str = str(age)       # "20"（文字列）

# str → int
num_str = "42"
num = int(num_str)       # 42（整数）

# str → float
pi_str = "3.14"
pi = float(pi_str)       # 3.14（浮動小数点数）

# float → int（小数部分は切り捨て）
score = 85.7
score_int = int(score)   # 85

真偽値への変換¶

Python では、あらゆる値を bool() で真偽値に変換できます。以下の値は False になり、それ以外はすべて True になります。

# False になる値
print(bool(0))      # False（整数の 0）
print(bool(0.0))    # False（浮動小数点数の 0）
print(bool(""))     # False（空文字列）
print(bool([]))     # False（空リスト）
print(bool(None))   # False（None）

# True になる値
print(bool(1))      # True（0 以外の整数）
print(bool(-1))     # True（負の数も True）
print(bool("a"))    # True（空でない文字列）
print(bool([1]))    # True（空でないリスト）

変換できない場合はエラーになる

数値に変換できない文字列を int() や float() に渡すとエラーが発生します。

int("abc")  # ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'abc'

よくある間違い

float 形式の文字列を直接 int に変換しようとする:

# 間違い: "3.14" は直接 int に変換できない
num = int("3.14")  # ValueError!

# 正しい: 一度 float に変換してから int に変換する
num = int(float("3.14"))  # 3

演算子¶

算術演算子¶

数値の計算に使う演算子です。

演算子	意味	例	結果
`+`	加算	`7 + 3`	`10`
`-`	減算	`7 - 3`	`4`
`*`	乗算	`7 * 3`	`21`
`/`	除算（結果は float）	`7 / 3`	`2.3333...`
`//`	整数除算（切り捨て）	`7 // 3`	`2`
`%`	剰余（余り）	`7 % 3`	`1`
`**`	累乗	`2 ** 3`	`8`

a = 10
b = 3

print(a + b)   # 13
print(a - b)   # 7
print(a * b)   # 30
print(a / b)   # 3.3333333333333335
print(a // b)  # 3
print(a % b)   # 1
print(a ** b)  # 1000

よくある間違い

/ と // の混同:

/ は常に float を返し、// は切り捨て除算を行います。整数同士の割り算でも / は float になります。

>>> 10 / 2
5.0        # float が返る（int ではない！）
>>> 10 // 2
5          # int が返る
>>> 7 / 2
3.5        # 通常の除算
>>> 7 // 2
3          # 切り捨て除算

特に「割り算の結果を整数として使いたい」ときに / を使ってしまうと、予期しない float 値になることがあります。

# 間違い: / を使うと float になる
index = 10 / 2    # 5.0（float）
# リストのインデックスに使うとエラーになる場合がある

# 正しい: 整数が欲しいなら // を使う
index = 10 // 2   # 5（int）

複合代入演算子

計算と代入を同時に行うショートカットがあります。

x = 10
x += 3   # x = x + 3 と同じ → 13
x -= 2   # x = x - 2 と同じ → 11
x *= 4   # x = x * 4 と同じ → 44
x //= 5  # x = x // 5 と同じ → 8

比較演算子¶

2 つの値を比較し、結果を True または False で返します。

演算子	意味	例	結果
`==`	等しい	`5 == 5`	`True`
`!=`	等しくない	`5 != 3`	`True`
`<`	より小さい	`3 < 5`	`True`
`>`	より大きい	`3 > 5`	`False`
`<=`	以下	`5 <= 5`	`True`
`>=`	以上	`3 >= 5`	`False`

x = 10
print(x == 10)  # True
print(x != 5)   # True
print(x > 15)   # False
print(x <= 10)  # True

よくある間違い

= と == の混同:

= は代入、== は比較です。条件式では必ず == を使います。

x = 10

# 間違い: = は代入なので、比較にはならない
# if x = 10:     # SyntaxError!
#     print("10です")

# 正しい: == で比較する
if x == 10:
    print("10です")

異なる型の比較に注意:

>>> 10 == 10.0
True           # int と float の比較は値で判断される
>>> "10" == 10
False          # str と int は常に False（型が違う）
>>> 1 == True
True           # bool は int のサブクラスなので True == 1
>>> 0 == False
True           # False == 0

論理演算子¶

複数の条件を組み合わせるときに使います。

演算子	意味	説明
`and`	かつ	両方とも `True` のとき `True`
`or`	または	どちらか一方が `True` のとき `True`
`not`	否定	`True` と `False` を反転

age = 20
has_ticket = True

# and: 両方の条件を満たす必要がある
print(age >= 18 and has_ticket)  # True

# or: どちらか一方を満たせばよい
print(age >= 65 or has_ticket)   # True

# not: 条件を反転する
print(not has_ticket)            # False

実行例¶

>>> 5 + 3
8
>>> 10 / 3
3.3333333333333335
>>> 10 // 3
3
>>> 10 % 3
1
>>> 2 ** 10
1024
>>> 5 == 5
True
>>> 5 != 3
True
>>> True and False
False
>>> True or False
True
>>> not True
False

キーボード入力（input 関数）¶

input() 関数を使うと、プログラム実行中にユーザーからキーボード入力を受け取ることができます。

# 名前を入力してもらう
name = input("あなたの名前を入力してください: ")
print("こんにちは、" + name + "さん！")

よくある間違い

input() の戻り値は常に文字列であることを忘れる:

input() は常に str 型の値を返します。数値として使いたい場合は型変換が必要です。

# 間違い: 型変換を忘れる
age = input("年齢を入力してください: ")  # "20" が入る（文字列）
print(age + 1)  # TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

# 正しい: int() で型変換する
age = int(input("年齢を入力してください: "))  # 20 が入る（整数）
print(age + 1)  # 21

文字列の + と数値の + の違い:

# 文字列同士の + は「連結」
>>> "10" + "20"
'1020'

# 数値同士の + は「加算」
>>> 10 + 20
30

# 文字列と数値の + はエラー
>>> "10" + 20
TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

入力を使った計算の例¶

# 2 つの数値を入力して合計を計算する
a = int(input("1 つ目の数を入力: "))
b = int(input("2 つ目の数を入力: "))

total = a + b
print("合計: " + str(total))

# f-string を使うとより簡潔に書ける（文字列の章で詳しく扱います）
print(f"合計: {total}")

入力値のバリデーション

ユーザーが数値以外を入力すると int() や float() で ValueError が発生します。実用的なプログラムでは、入力が正しいかどうかを確認するとよいでしょう。

# 入力値が整数かどうかを確認する例
text = input("整数を入力してください: ")
if text.isdigit():
    num = int(text)
    print(f"入力された数: {num}")
else:
    print("整数ではありません")

ただし isdigit() は負の数や小数には対応していない点に注意してください。より堅牢な方法は try-except を使う方法です（例外処理を学んだ後に活用してください）。

よくある間違いのまとめ¶

よくある間違い

1. = と == の混同

# 間違い: 代入演算子を条件式で使っている
# if score = 100:  # SyntaxError

# 正しい: 比較演算子を使う
if score == 100:
    print("満点！")

2. input() の型変換忘れ

# 間違い: input() は文字列を返す
num = input("数値: ")
result = num * 2  # "55" のような文字列の繰り返しになる

# 正しい: 数値に変換してから計算する
num = int(input("数値: "))
result = num * 2  # 10 のような数値の計算になる

3. / と // の混同

# 間違い: 整数の結果がほしいのに / を使う
half = 7 / 2   # 3.5（float）

# 正しい: 切り捨て除算には // を使う
half = 7 // 2  # 3（int）

4. 文字列と数値の結合

age = 20

# 間違い: 文字列と数値は直接結合できない
# print("年齢は" + age + "歳です")  # TypeError

# 正しい方法 1: str() で変換する
print("年齢は" + str(age) + "歳です")

# 正しい方法 2: f-string を使う（推奨）
print(f"年齢は{age}歳です")

5. 変数名に予約語を使う

# 間違い: Python の予約語は変数名に使えない
# class = "A"   # SyntaxError
# for = 10      # SyntaxError
# if = True     # SyntaxError

# 正しい: 末尾にアンダースコアをつけるなどの工夫
class_ = "A"
grade = "A"     # より良い方法: 意味のある別の名前にする

まとめ¶

変数は値を格納するための名前付きの箱であり、= で代入する
Python の基本データ型は int（整数）、float（浮動小数点数）、str（文字列）、bool（真偽値）の 4 つ
int(), float(), str() などで型変換ができる
算術演算子（+, -, *, /, //, %, **）で数値計算を行う
/ は常に float を返し、// は切り捨て除算で int を返す
比較演算子（==, !=, <, > など）は True / False を返す
=（代入）と ==（比較）を混同しないこと
論理演算子（and, or, not）で複数の条件を組み合わせる
input() の戻り値は常に文字列なので、数値として使う場合は型変換が必要