Pythonのfmod()関数とは？剰余計算の使い方と実行例を徹底解説

Pythonのfmod()関数は、数学における剰余（モジュロ）演算を実装した関数です。2つの値に対して除算を行った際に得られる「余り」を返します。この関数は標準ライブラリのmathモジュールに含まれており、浮動小数点数の剰余計算にも対応しています。

本記事では、正の数・負の数・タプルやリストなど、さまざまなケースでのfmod()の動作を具体例とともに見ていきます。

正の数の場合

正の数同士の演算では、第1引数を第2引数で割った余りが結果として返されます。興味深い点として、整数を渡しても結果は常にfloat型で返されるという特徴があります。type()関数で確認してみましょう。

コード例

from math import fmod
print(fmod(6, 7))
print(type(fmod(6, 7)))
print(fmod(0, 7))
print(fmod(83.70, 6.5))

実行結果

6.0
<class 'float'>
0.0
5.7

負の数の場合

fmod()の結果の符号は、第1引数（被除数）の符号に依存します。つまり、第1引数が負であれば結果も負になり、第1引数が正であれば結果も正になります。これはPythonの%演算子（結果の符号が除数に依存する）とは異なる挙動なので注意が必要です。

コード例

from math import fmod
print(fmod(29, -7))
print(fmod(-29, 7))
print(fmod(-29, -7))
print(fmod(-30, 8.98))

実行結果

1.0
-1.0
-1.0
-3.0599999999999987

上記のように、fmod(29, -7)は正の値を返す一方、fmod(-29, 7)やfmod(-29, -7)は負の値を返します。また、浮動小数点数を含む計算では、コンピュータ内部の二進数表現の影響により、微小な誤差が生じることもあります。

タプルやリストへの応用

タプルやリストに格納された個々の要素に対しても、インデックスで参照しながら同じようにfmod()を適用できます。

コード例

from math import fmod
Tuple = (25, 13, -7, -60)
List = [-69, 58, -49, 36]
print("\nTuples: ")
print(fmod(Tuple[3], 7))
print(fmod(Tuple[1], -7))
print("Lists: ")
print(fmod(List[3], 6))
print(fmod(List[0], -25))

実行結果

Tuples:
-4.0
6.0
Lists:
0.0
-19.0

まとめ

fmod()関数は、mathモジュールに属する剰余計算のための関数であり、以下の特徴があります。

• 結果は常にfloat型で返される
• 結果の符号は第1引数（被除数）の符号に従う
• Pythonの%演算子とは符号の扱いが異なるため、用途に応じて使い分ける

特に浮動小数点数を扱う科学技術計算や数値処理の場面では、fmod()の挙動を正しく理解しておくことが重要です。