numpy.int()とはなにか？.append()メソッドは通常の関数と呼び出され方が異なるのはなぜか？

Question

疑問に思うこと

1. numpy.int()とはなにか？int型にキャストしているとしたらint()との違いはなにか？

2. リストの変数はクラス型なのか？違うのであれば、.append()メソッドは通常の関数と呼び出され方が異なるのはなぜか？

例えば下記のソースコード（２）において、リストAはあたかもlistクラスのインスタンスであるかのように宣言され、A.append(100)はインスタンスAのメソッドのような形となっているのが違和感があります。

該当のソースコード

(1)
index = np.int(time * sampling_frequency)


(2)
A = list(range(3))
print(A)
#[0, 1, 2]
A.append(100)
print(A)
#[0, 1, 2, 100]

Comments

[quickquip]

疑問が解決してないなら解決済みにしない方がいいんじゃないでしょうか?
あるいは解決済みにした上でやりとりを継続したいなら別の質問を建てるべきじゃないでしょうか?
（もらった回答を全然読んでないかのような感じがしたので）

Answer 1

ベストアンサー出ていますが、質問が残っているようなので書いてみます。

リストの変数はクラス型なのか？

pythonの変数に型はありません。 ですが、その時点で束縛しているオブジェクト(インスタンス)の型を持つと思えばいいでしょう。

ｘ = [1, 2, 3]
y = x.count(3)
print(y)     # -> 1が表示される。

x = "abc"
y = x.upper()
print(y)     # -> ABCが表示される。

始めのxにはlistのインスタンスが束縛されていて、.cont(3) では含まれる3の数を数えます。
次に、同じxにstr(文字列) abc のインスタンスが束縛されて、 .upper() では、大文字に変換されます。

xがリストのときには、リストのメソッドが使え、xが文字列のときには文字列のリストが使えるということになります。

.append()メソッドは通常の関数と呼び出され方が異なるのはなぜか？

通常の関数と同じ呼び出されかただと思いますが、どのように違うと思うのでしょう？

リストAはあたかもlistクラスのインスタンスであるかのように宣言され、A.append(100)はインスタンスAのメソッドのような形となっている

説明したように、Aにはこの時点で、リストのインスタンスが束縛されています。pythonの構文では、A.append は 変数Aのappendメソッドではなく、その時点でAに束縛されているオブジェクト(インスタンス)のappendメソッドが呼び出されます。

pythonの変数に型(クラス)は無く、操作は、その時点で束縛しているオブジェクトに作用するということです。

ただ、このように同じ変数に違う型のオブジェクトを束縛するような使いかたは混乱するので、実際にプログラミングをするときにはあまり使いませんね。

Comments

[SomeoneHello]

「.append()メソッドは通常の関数と呼び出され方が異なるのはなぜか？
通常の関数と同じ呼び出されかただと思いますが、どのように違うと思うのでしょう？」

例えば、Pythonの組み込み関数のlen()や自分で定義した関数などは
x=len(["one", "two", "three"])

のように「.」をつけずに呼び出すのに対して、クラス型のインスタンスに「.」を付けて呼び出す「メソッド」は、

class Test:
def Test_method(self):
print("メソッド")

instance = Test()
instance.Test_method()

のように呼び出すと思います。
.append()を使う場合は上の「メソッド」を呼び出すケースと同じように「.」をつけて
A.append(100)
のように書くため、上の「メソッド」を呼び出すケースに当てはめると、リスト「A」はクラス型のインスタンスに当たるのかな？と考えていました。
そこで、

1. リストAがクラス型のインスタンスに当たるのであれば、そのリストクラスはどのように定義されているのか？

2. リストAがクラス型ではないならば、どうして「.」を付けて呼び出すことができるのか？
例えば、整数型の変数にはそもそもメソッドという概念は存在せず、ましてや「.」を付けてメソッドを呼び出すことはありませんよね？
x=10
x.メソッド名()
というような記述はあり得ないですよね？

[TakaiY]

整数クラスにもメソッドはありますよ。あまり使わない機能ですが、たとえば、
x = 10
print(x.bit_length())
など。

そもそも、 「 x + 20』 のような計算をするときにも、実は、内部で整数のメソッドが呼ばれていたりします。加算で呼ばれるのは「__add__」メソッドで、「x + 20」を実行すると、内部では「 x.__add__(20)」が呼ばれます。
ということで、pythonでは 数も文字も文字列もリストも辞書もクラスで、メソッドを持っています。

別の観点から話をすると、a.b という形式は、関数/メソッドの呼び出し方、というより、変数の名前の特定の仕方と言った方が近いでしょう。
pythonの基本関数であるint は int で呼べますが、numpy(np) 持っているint関数を呼ぶのであれば、np.int と書くのと同じように、s変数に入っている文字列インスタンスのupper関数を呼ぶ場合は x.upper と書くわけです。
pythonが その int や upper の処理を探して実行するわけですが、どこを探すのかをnp や x で指定しているわけです。

[TakaiY]

クラスに属している関数であるメソッドとクラスに属さない関数との違いは、呼ばれたときに、インスタンス自身を引数に持つかどうかです。

リストのsortメソッドは、 リストlに対して、 l.sort() と呼べますが、基本関数のsortedは 引数に対象となるリストをsorted(l)のように指定しなければなりませんね。

ですが、関数としての呼び出しかたや動作は同じです。

[SomeoneHello]

とても明快な回答ありがとうございます。すっきりしました。

Answer 2

1.numpy.intとintは同じものです。
なお、他にnumpy.intcなどもありますが、これはPythonのintとは異なります。
参考：Difference between np.int, np.int_, int, and np.int_t in cython?

import numpy as np

print(np.int is int) # True
print(np.intc is int) # False

2.現在のPythonではビルトイン型もクラスと同じと考えてよいです。
よってそのような書き方は自然なものです。
class list([iterable])にもclassと記載があります。

詳細は以下を参照ください。
Unifying types and classes in Python 2.2
Class vs. Type in Python

Comments

[SomeoneHello]

つまり、(1)の
index = np.int(time * sampling_frequency)
は単に整数に変換しているだけであり、np.をつけずに
index = int(time * sampling_frequency))
と書いても同じ意味になると捉えて大丈夫でしょうか？

[can110]

はい。