Pythonの不変（イミュータブル）とは何か？変更可能な型と変更不可能な型の違いを解説

Pythonでは、すべてのオブジェクトは大きく次の2種類に分類されます。

• ミュータブル（変更可能）オブジェクト
• イミュータブル（変更不可能）オブジェクト

この違いを理解することは、Pythonで安全かつ効率的なコードを書く上で非常に重要です。それぞれの特徴を具体例とともに見ていきましょう。

ミュータブル（変更可能）オブジェクトとは

ミュータブルとは「変更可能」という意味です。生成した後でも中身を書き換えられるオブジェクトを指し、代表的なものには list、set、dict などがあります。これらのオブジェクトは、要素の追加・削除・更新を自由に行えるため、柔軟に扱えるのが特徴です。

例1：リストの要素を変更する

list = ["Tutorials ", "Point", "Pvt", "Ltd"]
list[2] = 'Tutorix'
list

出力

['Tutorials ', 'Point', 'Tutorix', 'Ltd']

インデックス2の要素が「Pvt」から「Tutorix」に書き換わっていることが分かります。

例2：別の要素を変更する

list = ['Car', 'Bike', 'Scooty', 'Bus', 'Metro']
list[4] = 'Bicycle'
list

出力

['Car', 'Bike', 'Scooty', 'Bus', 'Bicycle']

このように、リストは作成後も自由に内容を変更できるミュータブルなオブジェクトです。

イミュータブル（変更不可能）オブジェクトとは

イミュータブルとは「不変」、つまり一度作成したら内容を変更できないという意味です。代表的なものには int、float、bool、str、tuple、Unicode文字列などがあります。イミュータブルなオブジェクトを「変更」する場合は新しいオブジェクトを作り直す必要があるため、頻繁な変更にはコストがかかります。

特にタプルは丸括弧 () で囲んで定義され、一度作成すると要素を一切変更できません。

例1：タプルの定義

tuple = ('1', '2', 'Python', 'Perl')
tuple

出力

('1', '2', 'Python', 'Perl')

例2：タプルの要素を変更しようとするとエラーになる

tuple = ('1', '2', 'Python', 'Perl')
tuple[4] = '2019'
tuple

出力

TypeError Traceback (most recent call last)
in
1 tuple=('1','2','Python','Perl')
----> 2 tuple[4]='2019'
3 tuple
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

タプルに要素を代入しようとすると、TypeError: 'tuple' object does not support item assignment というエラーが発生します。これはタプルがイミュータブルであり、要素の変更をサポートしていないことを示しています。

まとめ：ミュータブルとイミュータブルの違い

オブジェクトがミュータブルかイミュータブルかを意識して使い分けることで、意図しないバグを防ぎ、より堅牢なPythonコードを書くことができます。