はじめに
Python の変数は「箱」ではなく「参照（名前タグ）」だとよく言われますが、
実際には Python のオブジェクトモデル・名前空間・可変性 まで理解すると、
その意味がもっとクリアに見えてきます。
本記事では、Python の変数を“プロの視点”で深掘りし、
「なぜ、こう動くのか」までを直感的に説明します。
1. 変数とは？Python 的には「名前（label）」
Python の変数とは：
オブジェクト（値）に貼られた名前（label）。
値そのものではなく “オブジェクトを指す参照”。
x = 10
これは「10 を x に入れる」ではなく、
x ──→ [10]
という「名前をオブジェクトにバインドする」という操作。
C や Java のプリミティブのような “箱モデル” ではない。
2. Python における「オブジェクト」について
Python では、すべてがオブジェクト。
整数・文字列・リスト・関数・クラス、全部同じ概念体系で扱われる。
オブジェクトには以下がある：
- 値（実データ）
- 型（type）
- 識別子（id）
- 参照カウンタ（メモリ管理のため）
type()、id() はデバッグの最強ツール。
x = 10
print(id(x), type(x))
3. 代入（assignment）は「コピー」ではなく「新しい参照の貼り付け」
a = [1, 2, 3]
b = a
これは値コピーではなく、
a ──┐
↓
[1,2,3]
↑
b ──┘
b は a と同じオブジェクトを見る。
4. 可変（mutable） vs 不可変（immutable）
ここが Python 変数の理解の“核心”。
◼ 不可変（immutable）
- int
- float
- str
- tuple
- frozenset
変更できない。
"変わる" ように見える処理は、実際には「新オブジェクト生成」。
x = 10
y = x
x += 1
# x と y は完全に別物
# y ─→ [10]
# x ─→ [11] (新しく作られた)
◼ 可変（mutable）
- list
- dict
- set
中身を書き換える操作を行うと 同じオブジェクトが変更される。
a = [1, 2, 3]
b = a
b.append(4)
# a ───┐
# ↓
# [1,2,3,4] ← オブジェクト本体が変更される
# ↑
# b ───┘
5. Python の代入は「名前 → オブジェクト」の紐づけ操作
Python の assignment の実態は：
<名前> = <式の評価結果>
式が評価され、オブジェクトが作られ、
その オブジェクトに名前がバインドされる。
❌ 値をコピーするのではない
⭕ 「名前を貼る」
6. 「同一性」と「等価性」は別物
| 比較 | 意味 | 判定 |
|---|---|---|
is |
同じオブジェクトか（参照先が同じ） | identity |
== |
値が等しいか | equality |
a = [1,2]
b = [1,2]
print(a == b) # True（値が同じ）
print(a is b) # False（別オブジェクト）
Python の参照モデルを理解するには 最重要の2つ。
7. 変数と名前空間（namespace）
Python の変数は 名前空間（dict）に格納されるキー でもある。
例：関数の中
def func():
x = 10
print(locals())
func()
出力：
{'x': 10}
Python の変数は「名前 → オブジェクト」を dict で管理する仕組み。
8.スコープ（LEGB ルール）
Python の変数の解決は、
- Local（関数内）
- Enclosed（内側の関数スコープ）
- Global（モジュール）
- Built-in（組み込み名）
この順に名前を探す。
図解すると：
Local → Enclosed → Global → Built-in
9. 初心者が最もハマる落とし穴（参照バグ）
9.1 デフォルト引数（mutable）
def f(x=[]):
x.append(1)
return x
print(f()) # [1]
print(f()) # [1, 1]
print(f()) # [1, 1, 1]
print(f()) # [1, 1, 1, 1]
これは 永遠に同じリストが使われ続ける。
9.2 list のコピーを忘れて破壊
b = a # 参照を共有してしまう
安全策：
b = a.copy()
# または b = list(a)
# または b = a[:]（スライス）
参考として深いコピーは copy.deepcopy()。
まとめ
- Python の変数は “名前”であって箱ではない
- 変数はオブジェクトへ向く「参照（pointer 的なもの）」
- assignment は値コピーではなく「名前を貼り替える」
- メモリ上のオブジェクトは mutable / immutable によって挙動が異なる
- スコープは LEGB に従って解決される
- namespace（dict）に名前とオブジェクトが格納される
- 同一性（is）と等価性（==）は完全に別物
Python の変数は、言語の基本だけど実は極めて深い。
ここを理解すると、Python の“気持ち良い書き方”が一気に見えてくる。