Python での参照の変更による元の変数の変更

プログラミングにおいて、参照を変更することで変数を変更できる機能は、特定のシナリオで役立つ場合があります。この手法は C などの言語で一般的に使用されていますが、Python でも同様の効果を達成する方法はありますか?

問題を理解するためにコード スニペットを調べてみましょう:

y = 7
x = y
x = 8

ここで、x と y には最初は同じ値 (7) が割り当てられます。ただし、x が 8 に変更されても、y は 7 のままです。これは、Python が新しい変数 x を作成し、それに y の値 (7) を割り当てるためです。 x が変更されると、新しい値 (8) がメモリ内の別の変数の場所に割り当てられます。

望ましい動作は、x が変更されると同時に y も変更されることです。 C では、これは、特定のメモリ位置へのエイリアスとして機能する参照を使用して実現できます。ただし、Python は C スタイルの参照をネイティブにサポートしていません。

代わりに、Python の可変性とエイリアス機能を利用できます。エイリアシングとは、複数の変数がメモリ内の同じオブジェクトを指すようにする機能を指します。ただし、このアプローチは真の C 参照とは異なるため、注意して使用する必要があります。

Reference のようなカスタム クラスを作成して、参照の動作をシミュレートできます:

class Reference:
    def __init__(self, val):
        self._value = val  # Refers to the original value without copying

    def get(self):
        return self._value

    def set(self, val):
        self._value = val

Reference オブジェクト内に値をラップすることで、複数の変数が同じ基礎となる値を参照できます。 Reference オブジェクト内の値が変更されると、それを指すすべての変数に変更が反映されます。

この手法により、Python の柔軟性を犠牲にすることなく、C 参照と同様の動作が可能になります。ただし、これらのカスタム参照は、実際の C 参照と同じセマンティクスを持たないことに注意することが重要です。