【Python講座 第2回】変数とデータ型完全ガイド。初心者がVPSで学ぶ「データの扱い方」と型エラーの防ぎ方

「1 + 1」が「2」にならない？ 型を知れば謎が解ける。

こんにちは！「LINUX工房」管理人の「リナックス先生」です。
前回（第1回）は、VPS上にPythonの実行環境を構築し、記念すべき「Hello World」を表示させました。
環境構築という最大の壁を越えた皆さんなら、ここからの学習はもっとスムーズに進むはずです。

さて、第2回のテーマは「変数（Variables）」と「データ型（Data Types）」です。
これらは、Pythonに限らずあらゆるプログラミング言語の基礎となる概念です。

「変数なんて、数学の \( x = y + 1 \) みたいなものでしょ？」

もしそう思っているなら、少し注意が必要です。
プログラミングの世界では、「文字列の “1”」と「数値の 1」は全くの別物です。
この違いを理解していないと、計算結果がおかしくなったり、謎のエラーでプログラムが停止したりします。

本記事では、Python初心者にとって最適な勉強方法である「手を動かす実践」を通して、変数とデータ型の仕組みを完全にマスターします。

---

1. プログラミングにおける「変数」の正体

まず、概念の話をしましょう。
多くの入門書では「変数はデータを一時的に入れておく箱のようなもの」と説明されます。
しかし、Pythonにおいては「データにつける名札（ラベル）」とイメージする方が正確です。

• 箱のイメージ： 箱の中にデータを入れる。
• 名札のイメージ： メモリ上のどこかにあるデータに対して、人間が分かりやすい名前（タグ）を紐付ける。

この違いは、後々「リスト」や「オブジェクト」を学ぶ際に重要になってきますが、現時点では「=（イコール）は『等しい』ではなく『代入（名札付け）』である」と覚えておいてください。

変数の定義方法

user_name = "LinuxSensei"
user_level = 99

Pythonでは、事前に「これは整数です」と宣言する必要はありません（動的型付け）。
値を入れた瞬間に、Pythonが自動的に型を判断してくれます。

---

2. 実践：VPSで変数を使ってみよう

それでは、VPS（AlmaLinux 9）に接続して、実際にコードを書いてみましょう。
前回の続きから作業します。

2-1. 仮想環境の有効化

作業用ユーザー（python_user）でログインし、仮想環境を有効化します。

# プロジェクトディレクトリへ移動
cd ~/python_study

# 仮想環境を有効化
source .venv/bin/activate

# プロンプトの先頭に (.venv) が表示されたことを確認

2-2. 変数テスト用ファイルの作成

vi エディタで variables.py を作成します。

vi variables.py

以下のコードを入力（コピペ）してください。

# 変数の定義
message = "Python学習中"
day = 2
temperature = 25.5

# 変数の内容を表示
print(message)
print(day)
print(temperature)

# 変数を使って計算
next_day = day + 1
print("次は", next_day, "日目です")

保存して終了します（Esc → :wq → Enter）。

2-3. プログラムの実行

python variables.py

実行結果：

Python学習中
2
25.5
次は 3 日目です

変数を使うことで、数字や文字を再利用したり、計算に使ったりできることが確認できました。

---

3. Pythonの主要な「データ型」一覧

先ほどのコードで、"Python学習中"、2、25.5 という異なる種類のデータが登場しました。
これらが「データ型」です。
Python初心者がまず覚えるべき基本の4つを紹介します。

プロの補足：浮動小数点数の罠

float 型は、コンピュータの仕組み上、厳密な計算が苦手です。
例えば 0.1 + 0.2 を計算すると、0.30000000000000004 のような微妙な誤差が出ることがあります。
金融計算など、1円の誤差も許されないシステムを作る場合は、Decimal という特別な型を使いますが、初心者のうちは「小数は少し誤差が出るもの」と覚えておけばOKです。

---

4. 型の確認と変換（キャスト）

ここが今回のハイライトです。
「型が違うと計算できない」というプログラミングの鉄則を体験しましょう。

4-1. 型の確認 (type関数)

変数がどの型なのか調べるには type() 関数を使います。

x = 10
y = "10"

print(type(x))  # 
print(type(y))  # 

4-2. エラー体験：文字列と数値の足し算

わざとエラーを出してみましょう。
type_error.py を作成して実行してみてください。

price = 100
tax = "10"  # 文字列として定義

# 数値と文字列を足そうとする
total = price + tax
print(total)

実行結果（エラー）：

TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

「int（整数）と str（文字列）の足し算はサポートされていません」と怒られました。
人間なら「110だな」と分かりますが、コンピュータは「数字の100」と「文字の10」を足すことができないのです。

4-3. 型変換（キャスト）で解決する

これを解決するには、型を変換（キャスト）して揃える必要があります。

• int(): 整数に変換
• str(): 文字列に変換
• float(): 小数に変換

先ほどのコードを修正します。

price = 100
tax = "10"

# taxを整数(int)に変換して足す
total = price + int(tax)
print(total)  # 結果: 110

逆に、文字列として結合したい場合は、数値を文字列に変換します。

version = 3.9
# 数値を文字列(str)に変換して結合
msg = "Python version " + str(version)
print(msg)  # 結果: Python version 3.9

---

5. 【モダンPython】f-stringsによる文字列埋め込み

先ほどの例で、"Python version " + str(version) と書きましたが、いちいち str() で変換して + で繋ぐのは面倒ですよね？
Python 3.6以降では、「f-strings（フォーマット済み文字列リテラル）」という超便利な機能が使えます。

文字列の先頭に f を付け、変数を {} で囲むだけで、自動的に文字列として埋め込んでくれます。

実践コード (f_strings.py)

name = "AlmaLinux"
ver = 9
cpu_usage = 12.3456

# f-stringsを使用
info = f"OS: {name} {ver}, CPU: {cpu_usage:.2f}%"

print(info)

実行結果：

OS: AlmaLinux 9, CPU: 12.35%

{cpu_usage:.2f} のように書くことで、「小数点以下2桁まで表示（四捨五入）」といったフォーマット指定も可能です。
現場ではこの書き方が主流ですので、必ず覚えましょう。

---

6. プロのノウハウ：変数の命名規則（PEP 8）

プログラムは「動けばいい」ものではありません。「他人が読んで理解できる」ことが重要です。
PythonにはPEP 8（ペップエイト）という公式のコーディング規約があり、変数名の付け方にもルールがあります。

特に list = [1, 2, 3] のように、型名を変数名にしてしまうと、その後 list() 関数が使えなくなるバグを引き起こします。
初心者が最もやりがちなミスなので注意してください。

---

7. 演習問題：BMI計算機を作ろう

今回の総仕上げとして、簡単なアプリケーションを作ってみましょう。
身長と体重を変数に入れて、BMI（Body Mass Index）を計算し、f-stringsで見やすく表示するプログラムです。

BMIの計算式：
\[ \text{BMI} = \frac{\text{体重(kg)}}{\text{身長(m)} \times \text{身長(m)}} \]

課題コード (bmi.py)

以下のコードを書き写して実行してください。
（あえて身長をcm単位にしています。計算時にm単位に直す工夫が必要です）

# ユーザーデータ
height_cm = 170.5  # 身長(cm)
weight_kg = 65.0   # 体重(kg)

# 計算処理
# 1. cm を m に変換する (100で割る)
height_m = height_cm / 100

# 2. BMIを計算 (体重 ÷ 身長の2乗)
# Pythonで「2乗」は ** 2 と書く
bmi = weight_kg / (height_m ** 2)

# 結果表示 (f-stringsで小数点1桁まで)
print(f"身長: {height_cm}cm")
print(f"体重: {weight_kg}kg")
print(f"あなたのBMIは {bmi:.1f} です")

実行結果：

身長: 170.5cm
体重: 65.0kg
あなたのBMIは 22.4 です

これができれば、変数、数値型（float）、演算、f-stringsを理解できた証拠です！

---

まとめ：データ型を制する者はバグを制す

お疲れ様でした！ 第2回では、プログラミングの根幹である「変数」と「型」について学びました。

今回の達成項目：

• 変数は「箱」ではなく「名札」であることを理解した。
• 基本データ型（int, float, str, bool）の違いを学んだ。
• 型変換（キャスト）を使って、数値と文字列の結合エラーを解決した。
• f-stringsを使って、スマートに文字列を作成した。
• PEP 8に基づいた「美しい変数名」の付け方を知った。

次回は、プログラムに「知能」を与える「条件分岐（if文）」について学びます。
「もしBMIが25以上なら『肥満気味です』と警告する」といった、状況に応じた処理ができるようになりますよ。

次回、【第3回】条件分岐（if文）：プログラムに「判断」させる でお会いしましょう！