Pythonのインプレース演算子とは？operatorモジュールの使い方を解説

インプレース演算とは

定義： インプレース演算（in-place operation）とは、コピーを作成することなく、ベクトルや行列（テンソル）といったオブジェクトの内容を直接変更する操作のことです。この操作を実現するための演算子を「インプレース演算子」と呼びます。

たとえば a += b は、a = operator.iadd(a, b) と等価です。

Pythonの operator モジュールには、インプレース演算を行うための関数が複数用意されています。ここでは主要なものを、実行例とともに紹介します。

iadd()（加算代入）

現在の値に加算して代入する関数で、x += y と同じ動作をします。数値や文字列のようなイミュータブル（不変）な型の場合、元のオブジェクトは変更されず、新しいオブジェクトが返される点に注意してください。

実行例

import operator

a = operator.iadd(1, 3)
print("加算後の結果：", end="")
print(a)

出力

加算後の結果：4

isub()（減算代入）

現在の値から減算して代入する関数で、x -= y と同じ動作をします。

実行例

import operator

a = operator.isub(8, 6)
print("減算後の結果：", end="")
print(a)

出力

減算後の結果：2

imul()（乗算代入）

現在の値に乗算して代入する関数で、x *= y と同じ動作をします。

実行例

import operator

a = operator.imul(8, 6)
print("乗算後の結果：", end="")
print(a)

出力

乗算後の結果：48

itruediv()（除算代入）

現在の値を除算して代入する関数で、x /= y と同じ動作をします。Python 3では結果は常に浮動小数点数（float）になります。

実行例

import operator

a = operator.itruediv(54, 6)
print("除算後の結果：", end="")
print(a)

出力

除算後の結果：9.0

imod()（剰余代入）

現在の値を別の値で割った余りを代入する関数で、x %= y と同じ動作をします。

実行例

import operator

a = operator.imod(10, 3)
print("剰余演算後の結果：", end="")
print(a)

出力

剰余演算後の結果：1

iconcat()（文字列連結）

2つの文字列を連結するための関数で、文字列に対する a += b に相当します。

実行例

import operator

a = "jupyter "
b = "notebook"
t = operator.iconcat(a, b)
print("連結後の結果：", end="")
print(t)

出力

連結後の結果：jupyter notebook

まとめ

インプレース演算子は、リストなどのミュータブルなオブジェクトに対してはその場で内容を書き換えるため、メモリ効率の面で有利です。一方、数値や文字列などのイミュータブルな型では新しいオブジェクトが生成されるという違いを理解しておくと、より適切に使い分けられます。