Day 05: 変更・同一性・型・比較

a = [1]
b = a
a.append(2)
print("case 1:", a, b, a is b)
a = [1]
b = a
a = a + [2]
print("case 2:", a, b, a is b)

参考解答と分析を表示:

出力（Python 3.13 と 3.14 で同一）：

case 1: [1, 2] [1, 2] True
case 2: [1, 2] [1] False

解説：
- ケース 1：b = a により両方の名前が 1 つのリストを指します。append はそのリストをその場で変更するので、どちらの名前も [1, 2] を示し、a is b は True です。
- ケース 2：a + [2] は新しいリスト [1, 2] を作り、代入で a がそれに再束縛されます。b は元の [1] を指したままなので、a is b は False です。

原則：変更はオブジェクトそのものを変え、それを指すすべての名前に変化が見えます。再束縛は 1 つの名前が指すオブジェクトを切り替えるだけで、ほかの名前には影響しません。

print(1 == True, 0 == False)
print([1] == [1], [1] is [1])
raw = "3"
print(raw == 3, int(raw) == 3)
value = None
print(value is None)

参考解答と分析を表示:

出力（Python 3.13 と 3.14 で同一）：

True True
True False
False True
True

解説：
- 1 == True と 0 == False は True：bool は int のサブクラスなので、True は 1、False は 0 に等しくなります。
- [1] == [1] は中身が等しいので True、[1] is [1] はリスト表記のたびに新しいオブジェクトが作られるので False です。
- raw == 3 は False：str が int と等しくなることはありません。明示的に変換すれば int(raw) == 3 は True です。表示すると 3 と "3" が同じに見えるため誤解を招きますが、repr(raw) と type(raw) で違いが分かります。
- value is None は True。None オブジェクトはただ 1 つなので、is None はそのオブジェクトを直接確かめ、== を再定義したクラスにもだまされません。

任意作業の結果：int(" 3 ") は 3 を返します（前後の空白は無視されます）。int("3.0") は ValueError: invalid literal for int() with base 10: '3.0' を送出します。

score = 3
if score = 3:
    print("passed")

raw = "3"
if raw == 3:
    print("passed")
else:
    print("not passed:", repr(raw), type(raw).__name__)

items = None
items.append(1)
print(items)

参考解答と分析を表示:

模範解答。出力は Python 3.13 と 3.14 で同一です。File の行には自分の環境のパスが表示されます。キャレット（^）や提案の行は古い Python では異なる場合があるので、最終行のエラーメッセージで照合してください。

1. starter_syntax.py — 構文エラー。Python はどの行も実行する前にファイル全体を拒否します：

File "starter_syntax.py", line 2
    if score = 3:
       ^^^^^^^^^
SyntaxError: invalid syntax. Maybe you meant '==' or ':=' instead of '='?

修正：= は名前を束縛するもので、条件には比較演算子 == が必要です。

score = 3
-if score = 3:
+if score == 3:
     print("passed")

修正後の出力：

passed

2. starter_compare.py — 型・値の不一致。エラーは出ませんが、str の "3" は int の 3 と決して等しくならないため、誤った分岐が実行されます：

not passed: '3' str

修正：入力の境界でテキストを整数に変換してから、整数同士を比較します。

raw = "3"
-if raw == 3:
+score = int(raw)
+if score == 3:
     print("passed")
 else:
-    print("not passed:", repr(raw), type(raw).__name__)
+    print("not passed:", repr(score), type(score).__name__)

修正後の出力：

passed

エッジケース raw = "4"：

not passed: 4 int

エッジケース raw = "three"：

Traceback (most recent call last):
  File "fixed_compare.py", line 2, in <module>
    score = int(raw)
ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'three'

入力の契約：修正版は整数を表すテキストを受け付けます（int() は前後の空白も無視します）。数値でないテキストは ValueError になり、任意作業でこれを分かりやすいメッセージに変えます。

3. starter_none.py — None に対する無効な操作。None は「まだリストがない」ことを意味し、append メソッドを持ちません：

Traceback (most recent call last):
  File "starter_none.py", line 2, in <module>
    items.append(1)
    ^^^^^^^^^^^^
AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'append'

修正：追加する前に空のリストを作ります。

-items = None
+items = []
 items.append(1)
 print(items)

修正後の出力：

[1]

支援申告の例：「エージェント：<ツール名>、3 つのスターターファイルへの読み取り専用アクセス。すべてのファイルを自分で実行し、すべての差分を自分でレビューした。」または「エージェントは使用していない。」

a = [1]
b = a
a.append(2)
print("mutation:", a, b, a is b)
a = [1]
b = a
a = a + [2]
print("rebinding:", a, b, a is b)
print(1 == True)
print([1] == [1])
print([1] is [1])
print("3" == 3)

参考解答と分析を表示:

模範解答。

新しいスクリプトとして開始する、提示された単一プログラム全体のトレースです。変更の列は 1〜4 行目、再束縛の列は b をリセットせずに続く 5〜8 行目に対応します。9〜12 行目も同じ実行内の比較チェックポイントです。L1、L2、L3 は別々のリストオブジェクトに付けた説明用ラベルであり、Python の変数やメモリアドレスではありません。a → L1 [1] は、名前の束縛先とそのオブジェクトの現在の内容を表します。UNBOUND は、その名前がまだ束縛されていないことを示します。

| チェックポイント／直前に実行したソース行 | a の束縛先と内容 | b の束縛先と内容 | a is b |
| --- | --- | --- | --- |
| 初期状態（1 行目の前） | UNBOUND | UNBOUND | 評価不可：a に対する NameError |
| 1. a = [1] | → L1 [1] | UNBOUND | 評価不可：b に対する NameError |
| 2. b = a | → L1 [1] | → L1 [1] | True |
| 3. a.append(2) | → L1 [1, 2] | → L1 [1, 2] | True |
| 4. print("mutation:", a, b, a is b) | → L1 [1, 2] | → L1 [1, 2] | True |
| 5. a = [1] | → L2 [1] | → L1 [1, 2] | False |
| 6. b = a | → L2 [1] | → L2 [1] | True |
| 7. a = a + [2] | → L3 [1, 2] | → L2 [1] | False |
| 8. print("rebinding:", a, b, a is b) | → L3 [1, 2] | → L2 [1] | False |
| 9. print(1 == True) | → L3 [1, 2] | → L2 [1] | False |
| 10. print([1] == [1]) | → L3 [1, 2] | → L2 [1] | False |
| 11. print([1] is [1]) | → L3 [1, 2] | → L2 [1] | False |
| 12. print("3" == 3) | → L3 [1, 2] | → L2 [1] | False |

初期状態と 1 行目の NameError は、その時点で a is b を追加評価した場合の結果です。提示されたプログラムはそこで評価しないため、通常どおり続きます。3 行目は共有する L1 自体を変更します。5 行目では a は新しい L2 を指しますが、b は変更済みの L1 を指したままです。6 行目で b も L2 に再束縛され、L1 はどちらの名前からも参照されなくなります。7 行目は L3 を作って a だけを再束縛し、L2 は変更しません。表示処理はどちらの束縛も変えません。10〜11 行目の一時的なリストは a や b ではなく、比較の結果は保持した出力欄に示されています。

出力（Python 3.13 と 3.14 で同一）：

mutation: [1, 2] [1, 2] True
rebinding: [1, 2] [1] False
True
True
False
False

比較：1 == True は True（bool は int のサブクラス）、[1] == [1] は True（中身が等しい）、[1] is [1] は False（別々の 2 つのオブジェクト）、"3" == 3 は False（str は int と等しくならない）。

予防ルール：
1. 構文エラー — 等価性を検査するときは、代入の = ではなく == を使う。このクリニックの if score == 3: は等価性の検査であり、score = 3 は名前の束縛である。条件が常に等価性の検査とは限らない。真理値による判定（if items:）、大小比較（if score < 3:）、同一性の検査（if items is None:）やその他の述語も、if や while の条件として使える。根拠：SyntaxError: invalid syntax. Maybe you meant '==' or ':=' instead of '='?
2. str と int — テキスト入力は数値と比較する前に、入力の境界で int(raw) によって変換する。比較が予想外に False のときは repr() と type() を表示する。根拠："3" == 3 が False と表示され、クリニックでは not passed: '3' str と表示された。
3. None — メソッドを呼ぶ前にコレクションを作る（items = []）。None があり得る場合は先に if items is None: で確かめる。根拠：AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'append'。