Python3エンジニア認定基礎試験の要点整理（チートシート）

数値・文字列・リストの基本操作を扱う章です。演算子の結果の型と、文字列とリストの可変・不変の違いが問われやすい範囲です。

/ と // と %

除算（/）は常に浮動小数点数を返します。// 演算子は整数除算を行い整数値を返し、剰余は % で求めます。

変数 _

対話モードでは、最後に表示された結果が変数 _ に代入されます。

文字列の不変性

文字列は変更できません。文字列のインデックスで指定した場所に代入するとエラーが発生します。

スライス

開始値は含まれ、終了値は含まれません。最初のインデックスを省略すると 0、二番めを省略するとスライスする文字列のサイズとみなされます。

範囲外のスライス

大きすぎるインデックスの指定は IndexError になりますが、スライスで範囲外を使ったときは処理されます（word[4:42] は 'on'、word[42:] は '' になる例が公式にあります）。

隣接する文字列リテラル

連続して並んだ複数の文字列リテラルは自動的に連結されます。働くのはリテラルどうしだけで、変数や式には働きません。

リストの可変性

リストは可変型なので要素を入れ替えられます。スライスへの代入で、リストのサイズを変更したり全てを削除したりもできます。

比較演算子

<、>、==、<=、>=、!= が標準の比較演算子で、C 言語と同様です。

全14章のうち最も出題数が多い章です。ループの else、関数の引数の種類、デフォルト値の評価タイミングなど、動かさないと結果を言い切れない論点が中心です。

if / elif / else

elif は 'else if' を短くしたもので、一連の if ... elif ... は他の言語の switch 文や case 文の代用になります。

range()

指定した終端値は生成されるシーケンスに入りません。range(10) は 10 個の値を生成します。返るオブジェクトはリストのように振る舞いますが、本当はリストではありません。

break と continue

break は最も内側の for 文または while 文から抜け出します。continue はループの次のイテレーションを実行します。

ループの else 節

break を実行せずにループが終了すると実行されます。break、return、例外で途中終了した場合は実行されません。

pass 文

何もしない文で、構文上文が必要だが動作は不要なときに使います。

match 文

式の値を、続く case ブロックのパターンと比較し、最初にマッチしたパターンだけを実行します。どの case にもマッチしなければ、どの分岐も実行されません。case _ のワイルドカードはマッチに絶対失敗しません。

関数の戻り値

return 文に式がない場合と、return 文なしで関数が終了した場合は None が返ります。

関数内のスコープ

変数の参照はローカル、外側の関数のローカル、グローバル、組み込みの順に検索されます。global 文や nonlocal 文で指定しない限り、グローバル変数などへ直接代入はできません。

デフォルトの引数値

デフォルト値は関数が定義された時点で1度だけ評価されます。リストや辞書のような変更可能なオブジェクトのときは影響が出ます（def f(a, L=[]) を f(1)、f(2)、f(3) と呼ぶと [1]、[1, 2]、[1, 2, 3] が出力される例が公式にあります）。

位置専用・キーワード専用

/ より前の引数は位置専用、* より後の引数はキーワード専用です。/ と * の間は位置またはキーワードで渡せます。

*args と **

任意個数の引数は *args でタプルに格納されます。*args の後の仮引数はキーワード専用になります。呼び出し側の * はリストやタプルを、** は辞書をアンパックして渡します。

lambda 式

名前のない小さな関数を生成します。構文上、単一の式に制限されます。

PEP 8

ほとんどのプロジェクトが守っているスタイルガイドです。インデントは空白4つでタブは使わず、行は79文字を越えないように折り返します。

リスト・タプル・集合・辞書の性質の違いが問われる章です。メソッドが値を返すか、キーにできるのはどの型かを区別します。

append() と extend()

append() はリストの末尾に要素を1つ追加します（a[len(a):] = [x] と同様）。extend() はイテラブルのすべての要素を追加してリストを拡張します（a[len(a):] = iterable と同様）。

pop() と del 文

pop() は指定位置（省略時は末尾）の要素を取り除いて返します。del 文は値を返さず、スライスの除去やリスト全体の削除もできます。

list.clear()

リスト中の全ての要素を削除します。del a[:] と同様です。

スタックとキュー

スタックは append() と pop() で後入れ先出しになります。キューには先頭の操作が高速な collections.deque を使うとよいとされ、popleft() で先頭から取り出します。

リスト内包表記

括弧の中の式、for 句、0個以上の for 句か if 句で構成されます。式がタプルの場合は丸括弧が必要です。

タプル

不変で、要素への代入は TypeError になります。要素が1つのタプルは、値の後ろにコンマを続けて作ります。

辞書のキー

キーは変更不能な型でなければなりません。文字列と数値は常にキーにできます。リストはキーにできません。

get()

存在しないキーを d[key] で取り出すと KeyError が発生します。get() は、キーが存在しない場合に None（または指定したデフォルト値）を返します。

空集合

空集合の作成には set() を使います。{} は空の辞書を作成します。

ループのテクニック

辞書は items()、シーケンスは enumerate()、複数のシーケンスの同時ループは zip()、逆順は reversed() を使います。

is と ==

is と is not は二つのオブジェクトが実際に同じオブジェクトかを調べます。== は値が等しいかを調べます。

シーケンスの比較

辞書的な順序で、最初の要素から順に比較します。片方がもう一方の先頭部分にあたる場合は、短い方が小さいとみなされます。

try 文の各節がいつ実行されるかを整理する章です。except・else・finally の実行条件を混同しないことが要点です。

構文エラーと例外

構文エラーは構文解析エラーとも呼ばれます。文や式が構文的に正しくても、実行中に検出されたエラーは例外と呼ばれます。

except 節

try 節内で例外が発生し、その例外型が指定と一致する場合に実行されます。複数ある場合は最初に一致した節だけが実行されます。

else 節（try 文）

try 節で例外が全く送出されなかったときに実行されます。すべての except 節よりも後ろに置きます。

finally 節

例外が発生するかどうかに関わらず、必ず実行されます。try 節が break・continue・return に達した場合は、その直前に実行されます。

raise 文

特定の例外を発生させます。例外クラスが渡された場合は引数無しのコンストラクタが呼び出され、raise ValueError は raise ValueError() の省略記法です。except 節の中の単純な raise は例外を再送出します。

raise ... from

ある例外が他の例外から直接影響されていることを示します。自動的な例外の連鎖を無効にするには from None を指定します。

with 文

ファイルのようなオブジェクトが常に即座に正しくクリーンアップされることを保証します。

出題数は少ないものの、慣習と仕様を取り違えやすい語が集まる章です。

名前空間とスコープ

名前空間は名前からオブジェクトへの対応付けです。スコープは、ある名前空間が直接アクセスできる Python プログラムのテキスト上の領域です。

self

メソッドの最初の引数を self と呼ぶのは慣習で、Python では何ら特殊な意味を持ちません。

クラス変数とインスタンス変数

クラス変数はそのクラスのすべてのインスタンスで共有される属性、インスタンス変数はそれぞれのインスタンス固有のデータです。可変オブジェクトをクラス変数にすると全インスタンスで共有されます。

プライベート変数

オブジェクトの中からしかアクセスできない「プライベート」インスタンス変数は Python にはありません。__spam の形式の識別子は _classname__spam にテキスト置換されます。

ジェネレータ

通常の関数のように書き、データを返すときに yield 文を使います。next() のたびに中断した処理を再開し、終了時には自動的に StopIteration を送出します。