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Python で数値を比較するときは is を使ってはいけない

2022/07/13に公開

事の発端

筆者は Python の is と == の使い分けをよく理解していなかったので、 AtCoder の問題を解くときに以下のようなコードを書きました

S = input()
T = input()

a = len(S)
b = len(T)

if a is b:
  print("Yes")
else:
  print("Ok")

これは a や b が小さいときには想定通りに動作します。
しかし a や b が大きい場合は想定通りに動作しないため、誤答となってしまいました。

is はオブジェクトが同一であるかを比較するのに対し、 == はオブジェクトの値が等しいかを調べます。
Python では id 関数を用いることでオブジェクトを識別できる ID を調べることができます。 is はこのオブジェクト ID が同じ値かどうかを比較します。

print(id(1)) # 4378749232

以下のコードでは a と b が指している数値 12345 は同じ値ですが、オブジェクト ID が異なるため a is b は False となってしまいます

a = 12345
b = 12345
print(id(a), id(b)) # 4380775824 4380775664
print(a is b) # False

ただし、 a と b が -5 から 256 の範囲の整数の場合は^[1]、実装上の都合によってオブジェクト ID が同一になるため a is b は True になります

a = 3
b = 3
print(id(a), id(b)) # 4378749296 4378749296
print(a is b) # True

ある変数が None かどうか調べたいときは is を使いましょう。 None はただ一つしか存在しないオブジェクトで、オブジェクト ID は常に一定です。

a = 3

if a is None:
  print("a is None")

脚注