Pythonのa += bは必ずしもa = a + bと同じではない

Pythonにおいて、2つの変数が同じデータ型であり、リストや辞書のようなイテラブル（反復可能オブジェクト）でない場合、a += bとa = a + bは同じ結果をもたらします。しかし、イテラブルなオブジェクトが関わってくると、必ずしも同じ結果になるとは限りません。本記事では、その典型的なシナリオを具体例とともに紹介します。

a = a + b のケース

まず、リストと文字列を結合しようとしてa = a + bという式を適用した場合を見てみましょう。この場合、エラーが発生します。

例

x = 'Hello '
z_list = [1, 2, 3]
z_list = z_list + x
print(z_list)

出力

上記のコードを実行すると、次の結果が得られます。

Traceback (most recent call last):
    File "C:\Users\Pradeep\AppData\Roaming\JetBrains\PyCharmCE2020.3\scratches\scratch.py", line 11, in
        z_list = z_list + x
TypeError: can only concatenate list (not "str") to list

+演算子によるリストの連結では、異なる型（この場合は文字列）を直接結合することができず、TypeErrorが発生します。

a += b のケース

一方、a += bという式を適用すると、文字列が暗黙的に個々の要素へと分解され、リストの一部として追加されることがわかります。

例

z_list = [1, 2, 3]
x = 'Hello'
z_list += x
print(z_list)

出力

上記のコードを実行すると、次の結果が得られます。

[1, 2, 3, 'H', 'e', 'l', 'l', 'o']

なぜこのような違いが生じるのか

この挙動の違いは、+=演算子（インプレース加算）が内部で__iadd__メソッドを呼び出すのに対し、+演算子は__add__メソッドを呼び出すことに起因します。ミュータブル（可変）なオブジェクトであるリストの場合、__iadd__はextend()と同等の動作をするため、イテラブルなオブジェクト（文字列など）の各要素が個別にリストへ追加されます。つまり、z_list += xは実質的にz_list.extend(x)と同じ意味を持つのです。

まとめ

イミュータブル（不変）なオブジェクトや単純な数値同士の演算では、a += bとa = a + bはほぼ同じ結果になります。しかし、リストのようなミュータブルなイテラブルを扱う際には、両者の挙動が大きく異なる場合があるため注意が必要です。意図しない要素の展開を防ぐためにも、それぞれの演算子の内部的な動作を理解しておくことが重要です。