pythonってポインタ渡しみたいなことできないんですか？

総合スコア18394

2018/04/19 05:01 編集

値渡しって書くと違う解釈されかねないかもです。 def foo(x): 　x = something と書いたとき、呼び出し元のなんらかの変数に影響を及ぼさないという意味で値渡しと書いてます。

退会済みユーザー

2018/04/19 05:04 編集

nonlocal調べてみたら面白そうでした。ありがとうございます。

2018/04/19 05:08 編集

個人的にはLouiS0616さん回答の方のお奨めの順がよいと思います。nonlocalは乱用するとglobalよりひどいかも？自分はnonlocalってなんだろうと思って試しはしましたが、普段そういうふうな作りは避けようとする方です。

2018/04/19 05:10

「すべて値渡し」派と「すべて参照渡し」派がいて、何も知らない人が見ると混乱しそうですｗ

2018/04/19 05:15

平和主義者ですが『参照の値渡しは参照渡しと呼んでよい。だって似たようなもんじゃん。』という派閥には容赦なく殴り掛かるようにしています。

2018/04/19 05:17 編集

そう思います。qiitaとか見ても結構「？？？」な記事を見かけます。自分はC++のfoo(int& a)とかVBのfoo(ByRef a as Integer)みたいなものが参照渡しだと思っております。 a=1 って書くと呼び出し元の変数が書き換わるケースのみ参照渡しと思うことにしてます。 ---追記--- 「そう思います」は殴りかかるという意味ではないです！「混乱しそうです」の方への意見ですｗ；

2018/04/19 05:21

あ、LouiS0616さんはポインタ渡し（みたいなもん）って書いてました・・・私も参照渡しという言葉は使ってなかったので、前言撤回しておきます

2018/04/19 05:28

質問意図が「外側のスコープの変数の値を書き換える」というものに見えたので参照渡しという単語を使いました。使わなくてもよかったかもです。 --- 余談ですが、最近gc.get_referrersについての質問があってそれに大変興味を魅かれて調べてたのですがクロージャーを作るとcellオブジェクトというのが出てきまして、それがなんとなくインタープリタの内部で参照渡しっぽいメカニズムの実装に使われているのではと想像しました。本当かどうかはわかりません。

2018/04/19 08:28

「ん？結局どっち？」と困惑中です。疑いなく全部参照渡しだと思ってました。def func(x)に対してfunc(1)と呼んでも、xには1への参照が渡されると理解してました。殴られる側？

2018/04/19 08:42

自分は値渡しだと思ってます。pythonのvalueは全てがオブジェクトですが、変数へ代入したり関数の引数へ渡す際に一々内容をコピーしていたのではナンセンスなので、オブジェクトを扱う際には全てオブジェクトの実体の参照をvalueとして扱うことになっていると捉えます。C#でもjavaでもrubyでもオブジェクトを扱う言語では一般的といってよい考え方と思います。しかしそのことを参照渡しといってしまうとC++プログラマーやVBプログラマーがいう「参照渡し」と違うものであり混乱するのは必至です。そこで自分は参照わたしとは呼ばないことにしてます。参照渡しって計算機言語機能についての一般の用語だと思うのですが「オブジェクトのアドレスを値として扱うこと」とは別の概念（呼び出された方が変数を変更すると呼び出した側が指定した変数の値も書き換わることの方）だと思っています。

2018/04/19 09:37

いちばん議論の余地がなく、混乱を招かないのはcall by sharing（共有渡し）なんじゃ、と思ったり・・・（単に通じない言葉なだけかも）

2018/04/19 10:00

「Call by sharing」で自分に内包する誤差に気付くことが出来ました。ありがとうございます。（危ない危ない、容赦なく殴られる側だった。）

2018/04/19 10:05

hayataka2049さんありがとうございます。そうですね！call by sharingといえば一番よかったんですね。自分はcall by sharingってcall by valueの兄弟だと捉えてたのですが用語を分けた方がよさそうだと思いました。しかしじゃぁcall by valueってどこまでのことをいうんでしょうかね。渡すオブジェクトがimmutableなものだとcall by sharingなんでしょうか、call by valueなんでしょうか><

2018/04/19 10:09

難しいですけど、https://en.wikipedia.org/wiki/Evaluation_strategyが良かったです。

2018/04/19 10:11 編集

call by valueはCのアレを連想するのと、そもそも明示的にアドレスやらオブジェクトのidやらが見えてないのに値渡しと呼称するのもどうか？　と思います。個人的には。 immutableかmutableかはあまり本質的な問題ではないと思います。単に引数への再代入の取扱の問題なのでは def f1(a: int): ____a = a + 1 def f2(a: list): ____a = a + [1] 何が違うんだよ、と個人的には思うんですけど。

2018/04/19 10:35 編集

今更ですが、自分の回答の方に『参照渡しに期待する動作』を書き加えました。 Qiitaではしばしば『参照渡し』vs『参照の値渡し』の構図が見られ、なかなか議論が収束していないので、あんまり不用意にネタにしちゃいけなかったかもしれません。反省。

2018/04/19 10:13

> 値渡しと呼称するのもどうか？　と思います。同意します。回答を訂正してみたのですが、多少ましにしたつもりです。

2018/04/19 10:17

いちおうteratail内にもこういう議論はあるんですよね。 https://teratail.com/questions/84660

2018/04/19 10:44 編集

pythonのような言語の動作を説明しようとすると、恐らく暗黙ポインタ渡しか暗黙アドレス渡しとでも呼称するのが適当と思いますが、この名前は流行らないでしょうねぇ・・・追記：潔くポインタ渡しみたいなもの、と呼べば良いのかも・・・

2018/04/19 10:31 編集

プログラミング言語的に考えずに、関数(サブルーチン？)呼び出しのスタックに生の値を乗せるのか否かで値渡しとそれ以外に二分すると、スッキリする気がするんですがねえ。(誰への反論でもない)

2018/04/19 10:36

> スタックに生の値を乗せるのか否か...スッキリするそうも思えますね。ただ実際に言語システムの内部がどうなっているかわかりにくい（あえて明記されてない）ケースも多いように思えるのでどちらかといえば言語機能的に捉えた方がいいのかなぁというのが自分の意見です。

2018/04/19 10:41

KSwordOfHasteさん、ありがとうございます。異論なしです。

2018/04/19 10:44

「どうやったらどういう結果になる」は分かってるのに用語で混乱するってことは用語自体を使うのを止した方がいいのかも知れません。少なくとも自分にとってはこの用語は避けた方がよさそうです。色々なご指摘をいただき感謝です。

2018/04/19 12:00 編集

def f0(a: int): ____a += 1 def f1(a: int): ____a = a + 1 def f2(a: list): ____a = a + [1] def f3(a: list): ____a += [1] 最後だけ違う… 浅いコピーと考えることはできるのだろうか。（疑問）

2018/04/19 12:02

それは元の変数が置き換わったのではなくてlistの中身が変化したのですよね？ b = [1, 2];print(id(b));f3(b);print(id(b)) とやればbに違うオブジェクトが代入されたわけではないことがわかるので、自分は def f3(a: MyClass): ____a.member = something とやってるのと同じ意味合いと捉えています。

2018/04/19 12:33 編集

ですので、浅いコピーのときの振る舞いと似ているな、と思ったのです。(<-修正；誤り) https://stackoverflow.com/questions/986006/how-do-i-pass-a-variable-by-reference

2018/04/19 12:11

+=のような複合代入演算子が特殊で、極力in-placeで処理するための代入演算子として定義されてる・・・んじゃなかったでしたっけ？これが導入された経緯自体、numpyでin-placeな代入をしたかったからという話をどこかで読んだ記憶があります。ググっても見つけられなかったのですが・・・

2018/04/19 12:11

なるほど、call by sharingによる値の変化がcall by referenceじゃないか！と言わせるということですかね。やっぱりcall by valueっていうのは止した方がいいですねw;

can110

2018/04/19 12:20

あ。この質問、本家のFAQと同じような… https://docs.python.org/3/faq/programming.html#how-do-i-write-a-function-with-output-parameters-call-by-reference （もちろんこの質問と回答が無意味というわけでは全くありません。私自身勉強になりましたし）

2018/04/19 12:26

can110さん +1 浅いコピーの件は忘れてください。数ヶ月前に同じ勘違いをした記憶があります。 a = [] def f(x): .....# x = a <-コピーではないですね。なんというんでしたっけ…。ただの代入ですか。 f(a)

2018/04/19 12:37 編集

公式FAQにありましたか。素晴らしいところで、＞there’s no alias between an argument name in the caller and callee, and so no call-by-reference per se. pythonに参照渡しそれ自体はない、aliasがあるの（PHPのみたいな）が参照渡し、というpythonの公式見解が出ましたので、これで議論の余地がなくなりましたね。素晴らしいことです

can110

2018/04/19 12:41

>浅いコピーの件は忘れてください。 mkgreiさんが提示された https://stackoverflow.com/questions/986006/how-do-i-pass-a-variable-by-reference から辿って、たまたま見つけただけなのでお気になさらず。

2018/04/19 12:42 編集

pass by assignmentでしたね。うまい言い回しです…

2018/04/19 12:43

wikiとかでpass by assginmentを探してみてもなさげなのでどこから出てきたんだろうその用語は・・・なんて思ってしまいました。知識不足を痛感します。

行動規範の内容に同意します

上から順にお勧めです。

戻り値で結果を返すようにする

気軽に複数の要素を返せますし、Cと違ってうっかりフルコピーしてしまうことがないです。

ミュータブルな要素を引数として渡す

状況によってはこちらが自然です。

グローバル宣言をして再代入

個人的には禁忌だと思います。『Python global』で調べてください。

なお、

pythonってポインタ渡しみたいなことできないんですか？

もともと全部ポインタ渡しみたいなもんです。
参照値を関数内部で書き換えたときに呼び出し元に影響しないのはCも一緒。

C
1#include <stdio.h>
2
3int the_answer = 42;
4void func(int* arg) {
5    arg = &the_answer;
6    printf("%d\n", *arg);   // 42
7}
8
9int main(void) {
10    int var = -1;
11    func(&var);
12    printf("%d\n", var);    // -1
13    
14    return 0;
15}

Python
1def func(arg):
2    arg = 42
3    print(arg)  # 42
4
5var = -1    
6func(var)
7print(var)      # -1

私が『参照渡し』に期待する動作

C++
1#include<iostream>
2
3void func(int& arg) {
4    arg = 42;
5    std::cout << arg << std::endl;  // 42
6}
7
8int main(void) {
9    int val = -1;
10    func(val);
11    std::cout << val << std::endl;  // 42
12    
13    return 0;
14}

投稿2018/04/19 04:54

編集2018/04/19 10:12

総合スコア35660

もう質問クローズしてますが、余談として。

Pythonのような言語では、参照渡しの存在を気にする必要がないと感じています。
値渡しだけで事が足りてしまうという意味で。

Python
1def update_a_b_c(a, b, c):
2    a = a * something1
3    b = b + something2
4    c = c / something3
5    return (a, b, c)

something はなんかしらの何かなので気にしないでください。
上記のようにreturnで複数の要素を返却できるので、引数経由で値を返す必要がありません。

Python
1a, b, c = update_a_b_c(a, b, c)

受け取り先で上記のように受け取れば、a, b, cをそれぞれ更新できます。

議論からは逸れていますが、考える必要のないものを考えるのも時間がもったいない、と思いまして一筆取った次第。

投稿2018/04/19 05:52

kazto

総合スコア7196

2018/04/19 06:04 編集

ときどき例外があるのがいやらしいところです。油断していると「言語仕様にあるもん使って何が悪いの？」とでも言いたげなものに出くわします。 ramdon.shuffleの例 >>> import random >>> lst = list(range(10)) >>> lst [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] >>> random.shuffle(lst) >>> lst [9, 4, 7, 2, 8, 6, 1, 5, 3, 0] あとは、パフォーマンス考えるとnumpy配列の操作をin-placeでやらざるを得ない、みたいなシチュエーションとか・・・気にするときは気にします

kazto

2018/04/19 06:20

random.shuffle、なんていやらしい・・・ numpyは確かにおっしゃる通り。

2018/04/19 10:53

mutable/immutableでまとめてみてはいかがでしょう？ from random import shuffle a = (1,2,3,4,5) print(a) shuffle(a) print(a)

2018/04/19 11:03

immutableにすべきはimmutableにして、in-placeでやられる関数に渡しても例外で止まって事故らないようにするということですか？確かにそれはそれで安全ですね。

2018/04/19 11:26

それもありますが、値を渡した時に、immutableのポインタを変えることなく中身を変更した時だけスコープから出た時に変更されます。数字のインクリメントをするような場合、数字のオブジェクトは新たに作られ、変数が指す先が変わってしまうので、変更が反映されないのかと。

行動規範の内容に同意します

むしろ逆で、デフォルトでポインタ渡しみたいになっています。それどころか、変数もすべてポインタで実体と結びついていますし。

python
1>>> lst = []
2>>> def append_lst(lst):
3...     lst.append(None)
4... 
5>>> lst
6[]
7>>> append_lst(lst)
8>>> lst
9[None]

でもこっちは失敗します。

python
1>>>a = 1
2>>>def add_a(a):
3...    a = a + 1
4...
5>>>a
61
7>>>add_a(a)
8>>>a
91

add_aはローカル変数aのポインタが「1」オブジェクトから「2」オブジェクトに張り替えられて終了するだけ。「1」オブジェクトの実体に影響したりはしません。

一応、リストに入れればそれっぽいことはできます。

python
1>>> a = 1
2>>> lst = [a]
3>>> def add_a2(lst):
4...     lst[0] = lst[0] + 1
5... 
6>>> lst
7[1]
8>>> add_a2(lst)
9>>> lst
10[2]

これは「1」オブジェクトにポインタを張ってるリストを渡して、そのポインタを「2」に張り替える操作をしたんです。

投稿2018/04/19 05:03