機関車の運転士

アンパックとは、繰り返しを使ってlistやtuple、dictなどのコレクションの要素を取り出す操作のことです。 取り出した値は同じ文の中で変数に代入できます。これを一般に多重代入と呼びます。

特別な演算子である*と**は、アンパックの場面や多重代入でよく使われます。

多重代入

多重代入では、代入演算子（=）の左辺にある変数の数が、右辺にある値の数と一致していなければなりません。 値を区切るには、カンマ,を使います：

>>> a, b = 1, 2
>>> a
1

与えられた値に対して変数の数が正しくない多重代入を行うと、ValueErrorが送出されます：

>>> x, y, z = 1, 2

ValueError: too many values to unpack (expected 3, got 2)

多重代入は1つのデータ型に限られません：

>>> x, y, z = 1, "Hello", True
>>> x
1

>>> y
'Hello'

>>> z
True

多重代入を使ってlistsの要素を入れ替えることもできます。 この手法はソートアルゴリズムでよく使われます。 たとえば、次のようになります：

>>> numbers = [1, 2]
>>> numbers[0], numbers[1] = numbers[1], numbers[0]
>>> numbers
[2, 1]

tuplesはイミュータブルなので、tupleの要素を入れ替えることはできません。

アンパック

Pythonでは、list/tuple/dictionaryの要素を個別の変数にアンパックできます。 lists/tuplesの中では値が特定の順序で並んでいるので、同じ順序で変数にアンパックされます：

>>> fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
>>> x, y, z = fruits
>>> x
"apple"

不要な値がある場合は、_を使ってそれを示すことができます：

>>> fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
>>> _, _, z = fruits
>>> z
"cherry"

深いアンパック

listやtupleの中に入れ子になったlist/tuple（入れ子のリスト/タプルとも呼ばれます）から値をアンパックして代入する方法は、浅いアンパックと同じように機能します。ただし、文脈や位置を明確にするための追加の記述が必要になることがよくあります：

>>> fruits_vegetables = [["apple", "banana"], ["carrot", "potato"]]
>>> [[a, b], [c, d]] = fruits_vegetables
>>> a
"apple"

>>> d
"potato"

入れ子になったlist/tupleの一部だけを深くアンパックすることもできます：

>>> fruits_vegetables = [["apple", "banana"], ["carrot", "potato"]]
>>> [a, [c, d]] = fruits_vegetables
>>> a
["apple", "banana"]

>>> c
"carrot"

アンパックで変数の配置が正しくない場合や、値の数が正しくない場合は、ValueErrorが発生します：

>>> fruits_vegetables = [["apple", "banana"], ["carrot", "potato"]]
>>> [[a, b], [d]] = fruits_vegetables

ValueError: too many values to unpack (expected 1)

*を使ったlist/tupleのアンパック

list/tupleをアンパックするときは、*演算子を使って「残りの」値をまとめて受け取ることができます。 これはlist/tupleをスライスする方法（状況によっては読みにくくなります）よりも明確です。 たとえば、最初の要素を取り出し、残りの値を最初の要素を含まない新しいlistに入れることができます：

>>> fruits = ["apple", "banana", "cherry", "orange", "kiwi", "melon", "mango"]
>>> x, *last = fruits
>>> x
"apple"

>>> last
["banana", "cherry", "orange", "kiwi", "melon", "mango"]

listの先頭と末尾の値を取り出しつつ、真ん中の値をすべてまとめることもできます：

>>> fruits = ["apple", "banana", "cherry", "orange", "kiwi", "melon", "mango"]
>>> x, *middle, y, z = fruits
>>> y
"melon"

>>> middle
["banana", "cherry", "orange", "kiwi"]

深いアンパックでも*を使えます：

>>> fruits_vegetables = [["apple", "banana", "melon"], ["carrot", "potato", "tomato"]]
>>> [[a, *rest], b] = fruits_vegetables
>>> a
"apple"

>>> rest
["banana", "melon"]

辞書のアンパック

辞書のアンパックは、list/tupleのアンパックとは少し異なります。 辞書の繰り返しはデフォルトでキーに対して行われます。 そのため、dictをアンパックするときはキーだけをアンパックでき、値はアンパックできません：

>>> fruits_inventory = {"apple": 6, "banana": 2, "cherry": 3}
>>> x, y, z = fruits_inventory
>>> x
"apple"

値をアンパックしたい場合は、<dict>.values()メソッドを使います：

>>> fruits_inventory = {"apple": 6, "banana": 2, "cherry": 3}
>>> x, y, z = fruits_inventory.values()
>>> x
6

キーと値の両方が必要な場合は、<dict>.items()メソッドを使います。 <dict>.items()はキーと値のペアを含む反復可能なビューを生成します。 これらはtupleにアンパックできます：

>>> fruits_inventory = {"apple": 6, "banana": 2, "cherry": 3}
>>> x, y, z = fruits_inventory.items()
>>> x
("apple", 6)

パック

パックとは、複数の値を1つのlistにまとめて変数に代入する機能です。 値をもとに_アンパック_して変更を加え、その結果を再び_パック_して変数に戻したいときに便利です。 また、2つ以上のlists/tuples/dictsをマージすることもできます。

*を使ったlist/tupleのパック

list/tupleのパックは、*演算子を使って行えます。 これにより、すべての値がlist/tupleにまとめられます。

>>> fruits = ("apple", "banana", "cherry")
>>> more_fruits = ["orange", "kiwi", "melon", "mango"]

# fruits and more_fruits are unpacked and then their elements are packed into combined_fruits
>>> combined_fruits = *fruits, *more_fruits

# If there is no * on to the left of the "=" the result is a tuple
>>> combined_fruits
("apple", "banana", "cherry", "orange", "kiwi", "melon", "mango")

# If the * operator is used on the left side of "=" the result is a list.
# Note the trailing comma.
>>> *combined_fruits_too, = *fruits, *more_fruits
>>> combined_fruits_too
['apple', 'banana', 'cherry', 'orange', 'kiwi', 'melon', 'mango']

左辺で*を使う方法の詳しい背景については、PEP 3132を参照してください。

**を使った辞書のパック

辞書のパックは、**演算子を使って行います。 これにより、ある辞書のキーと値のペアをすべて別の辞書にまとめたり、2つの辞書を結合したりできます。

>>> fruits_inventory = {"apple": 6, "banana": 2, "cherry": 3}
>>> more_fruits_inventory = {"orange": 4, "kiwi": 1, "melon": 2, "mango": 3}

# fruits_inventory and more_fruits_inventory are unpacked into key-values pairs and combined.
>>> combined_fruits_inventory = {**fruits_inventory, **more_fruits_inventory}

# then the pairs are packed into combined_fruits_inventory
>>> combined_fruits_inventory
{"apple": 6, "banana": 2, "cherry": 3, "orange": 4, "kiwi": 1, "melon": 2, "mango": 3}

関数での*と**の使い方

関数の仮引数でのパック

任意の数の引数を受け取る関数を作るときは、関数定義で*argsまたは**kwargsを使えます。 *argsは任意の数の位置引数（キーワードではない引数）をtupleとしてまとめるために使われ、**kwargsは任意の数のキーワード引数を辞書としてまとめるために使われます。

*argsの使い方：

# This function is defined to take any number of positional arguments

>>> def my_function(*args):
...     print(args)

# Arguments given to the function are packed into a tuple

>>> my_function(1, 2, 3)
(1, 2, 3)

>>> my_function("Hello")
("Hello")

>>> my_function(1, 2, 3, "Hello", "Mars")
(1, 2, 3, "Hello", "Mars")

**kwargsの使い方：

# This function is defined to take any number of keyword arguments

>>> def my_function(**kwargs):
...   print(kwargs)

# Arguments given to the function are packed into a dictionary

>>> my_function(a=1, b=2, c=3)
{"a": 1, "b": 2, "c": 3}

*argsと**kwargsは組み合わせて使うこともできます：

>>> def my_function(*args, **kwargs):
...   print(sum(args))
...   for key, value in kwargs.items():
...       print(str(key) + " = " + str(value))

>>> my_function(1, 2, 3, a=1, b=2, c=3)
6
a = 1
b = 2
c = 3

*argsの前に仮引数を書いて、特定の位置引数を受け取れるようにすることもできます。 その場合、個々のキーワード引数は**kwargsより前に書く必要があります。

>>> def my_function(a, b, *args):
...   print(a)
...   print(b)
...   print(args)

>>> my_function(1, 2, 3, 4, 5)
1
2
(3, 4, 5)

引数を間違った順序で書くとエラーになります：

>>>def my_function(*args, a, b):
... print(args)

>>>my_function(1, 2, 3, 4, 5)
Traceback (most recent call last):
  File "c:\something.py", line 3, in <module>
    my_function(1, 2, 3, 4, 5)
TypeError: my_function() missing 2 required keyword-only arguments: 'a' and 'b'

関数呼び出しでのアンパック

*を使って、list/tupleの引数を関数呼び出しにアンパックできます。 これはiterableを受け取らない関数でとても便利です：

>>> def my_function(a, b, c):
...   print(c)
...   print(b)
...   print(a)

numbers = [1, 2, 3]
>>> my_function(*numbers)
3
2
1

*によるアンパックを組み込みのzip()と組み合わせるのも、よくある使い方です。 zip()関数は複数のイテラブルを受け取り、各iterableの値をまとめたtuplesのlistを返します：

>>> values = (['x', 'y', 'z'], [1, 2, 3], [True, False, True])
>>> a, *rest = zip(*values)
>>> rest
[('y', 2, False), ('z', 3, True)]