# 8.7. `array` --- 効率のよい数値アレイ

このモジュールでは、基本的な値 (文字、整数、浮動小数点数) のアレイ (array、配列) をコンパクトに表現できるオブジェクト型を定義しています。アレイはシーケンス (sequence) 型であり、中に入れるオブジェクトの型に制限があることを除けば、リストとまったく同じように振る舞います。オブジェクト生成時に一文字の 型コード を用いて型を指定します。次の型コードが定義されています:

型コード | C の型 | Python の型 | 最小サイズ (バイト単位) | 注釈
--- | --- | --- | --- | ---
`'b'` | signed char | int | 1 |
`'B'` | unsigned char | int | 1 |
`'u'` | Py_UNICODE | Unicode文字(unicode型) | 2 | (1)
`'h'` | signed short | int | 2 |
`'H'` | unsigned short | int | 2 |
`'i'` | signed int | int | 2 |
`'I'` | unsigned int | int | 2 |
`'l'` | signed long | int | 4 |
`'L'` | unsigned long | int | 4 |
`'q'` | signed long long | int | 8 | (2)
`'Q'` | unsigned long long | int | 8 | (2)
`'f'` | 浮動小数点数 | 浮動小数点数 | 4 |
`'d'` | double | 浮動小数点数 | 8 |

注釈:

1. タイプコード `'u'` は Python の古い Unicode 文字 (`Py_UNICODE` あるいは `wchar_t`) を表します。プラットフォームに依存して、これは 16bit か 32bit になります。

   `'u'` は将来的に他の `Py_UNICODE` API と一緒に削除されるでしょう。

   Deprecated since version 3.3, will be removed in version 4.0.

2. タイプコード `'q'` と `'Q'` は Python をビルドしたプラットフォームのCコンパイラーが C言語の `long long` に対応しているか、 Windows で `__int64` に対応している場合に利用可能です。

   バージョン 3.3 で追加.

値の実際の表現はマシンアーキテクチャ (厳密に言うとCの実装) によって決まります。値の実際のサイズは `itemsize` 属性から得られます。

このモジュールでは次の型を定義しています:

class `array.``array`(typecode[, initializer])

  要素のデータ型が typecode に限定される新しいアレイで、 オプションの値 initializer を渡すと初期値になりますが、 リスト、 bytes-like object または適当な型のイテレーション可能オブジェクトでなければなりません。

  リストか文字列を渡した場合、initializer は新たに作成されたアレイの `fromlist()` 、 `frombytes()` あるいは `fromunicode()` メソッド (以下を参照) に渡され、アレイに初期項目を追加します。それ以外の場合には、イテラブルの initializer は `extend()` メソッドに渡されます。

`array.``typecodes`

  すべての利用可能なタイプコードを含む文字列

アレイオブジェクトでは、インデクス指定、スライス、連結および反復といった、 通常のシーケンスの演算をサポートしています。スライス代入を使うときは、 代入値は同じ型コードのアレイオブジェクトでなければなりません。 それ以外のオブジェクトを指定すると `TypeError` を送出します。 アレイオブジェクトはバッファインタフェースを実装しており、 bytes-like objects をサポートしている場所ならどこでも利用できます。

次のデータ要素やメソッドもサポートされています:

`array.``typecode`

  アレイを作るときに使う型コード文字です。

`array.``itemsize`

  アレイの要素 1 つの内部表現に使われるバイト長です。

`array.``append`(x)

  値 x の新たな要素をアレイの末尾に追加します。

`array.``buffer_info`()

  アレイの内容を記憶するために使っているバッファの、現在のメモリアドレスと要素数の入ったタプル `(address, length)` を返します。バイト単位で表したメモリバッファの大きさは `array.buffer_info()[1] * array.itemsize` で計算できます。例えば `ioctl()` 操作のような、メモリアドレスを必要とする低レベルな (そして、本質的に危険な) I/Oインタフェースを使って作業する場合に、ときどき便利です。アレイ自体が存在し、長さを変えるような演算を適用しない限り、有効な値を返します。

  注釈

  C やC++ で書いたコードからアレイオブジェクトを使う場合 (`buffer_info()` の情報を使う意味のある唯一の方法です) は、アレイオブジェクトでサポートしているバッファインタフェースを使う方がより理にかなっています。このメソッドは後方互換性のために保守されており、新しいコードでの使用は避けるべきです。バッファインタフェースの説明は バッファプロトコル (buffer Protocol) にあります。

`array.``byteswap`()

  アレイのすべての要素に対して「バイトスワップ」 (リトルエンディアンとビッグエンディアンの変換) を行います。このメソッドは大きさが 1、2、4 および 8 バイトの値のみをサポートしています。他の種類の値に使うと `RuntimeError` を送出します。異なるバイトオーダを使うマシンで書かれたファイルからデータを読み込むときに役に立ちます。

`array.``count`(x)

  シーケンス中の x の出現回数を返します。

`array.``extend`(iterable)

  iterable から要素を取り出し、アレイの末尾に要素を追加します。 iterable が別のアレイ型である場合、二つのアレイは 全く 同じ型コードでなければなりません。それ以外の場合には `TypeError` を送出します。 iterable がアレイでない場合、アレイに値を追加できるような正しい型の要素からなるイテレーション可能オブジェクトでなければなりません。

`array.``frombytes`(s)

  文字列から要素を追加します。文字列は、 (ファイルから `fromfile()` メソッドを使って値を読み込んだときのように) マシンのデータ形式で表された値の配列として解釈されます。

  バージョン 3.2 で追加: 明確化のため `fromstring()` の名前が `frombytes()` に変更されました。

`array.``fromfile`(f, n)

  ファイルオブジェクト f から (マシンのデータ形式そのままで) n 個の要素を読み出し、アレイの末尾に要素を追加します。 n 個未満の要素しか読めなかった場合は `EOFError` を送出しますが、それまでに読み出せた値はアレイに追加されます。 f は本当の組み込みファイルオブジェクトでなければなりません。 `read()` メソッドをもつ他の型では動作しません。

`array.``fromlist`(list)

  リストから要素を追加します。型に関するエラーが発生した場合にアレイが変更されないことを除き、 `for x in list: a.append(x)` と同じです。

`array.``fromstring`()

  `frombytes()` に対する廃止予定のエイリアス

`array.``fromunicode`(s)

  指定した Unicode 文字列のデータを使ってアレイを拡張します。アレイの型コードは `'u'` でなければなりません。それ以外の場合には、 `ValueError` を送出します。他の型のアレイに Unicode 型のデータを追加するには、 `array.frombytes(unicodestring.encode(enc))` を使ってください。

`array.``index`(x)

  アレイ中で x が出現するインデクスのうち最小の値 i を返します。

`array.``insert`(i, x)

  アレイ中の位置 i の前に値 x をもつ新しい要素を挿入します。 i の値が負の場合、アレイの末尾からの相対位置として扱います。

`array.``pop`([i])

  アレイからインデクスが i の要素を取り除いて返します。オプションの引数はデフォルトで `-1` になっていて、最後の要素を取り除いて返すようになっています。

`array.``remove`(x)

  アレイ中の x のうち、最初に現れたものを取り除きます。

`array.``reverse`()

  アレイの要素の順番を逆にします。

`array.``tobytes`()

  array をマシンの値の array に変換して、 bytes の形で返します (`tofile()` メソッドを使ってファイルに書かれるバイト列と同じです)。

  バージョン 3.2 で追加: 明確化のため `tostring()` の名前が `tobytes()` に変更されました。

`array.``tofile`(f)

  すべての要素を (マシンの値の形式で) file object f に書き込みます。

`array.``tolist`()

  アレイを同じ要素を持つ普通のリストに変換します。

`array.``tostring`()

  `tobytes()` に対する廃止予定のエイリアス

`array.``tounicode`()

  アレイを Unicode 文字列に変換します。アレイの型コードは `'u'` でなければなりません。それ以外の場合には `ValueError` を送出します。他の型のアレイから Unicode 文字列を得るには、 `array.tobytes().decode(enc)` を使ってください。

アレイオブジェクトを表示したり文字列に変換したりすると、 `array(typecode, initializer)` という形式で表現されます。 アレイが空の場合、 initializer の表示を省略します。 アレイが空でなければ、 typecode が `'u'` の場合には文字列に、それ以外の場合には数値のリストになります。 `array` クラスが `from array import array` というふうにインポートされている限り、変換後の文字列に `eval()` を用いると元のアレイオブジェクトと同じデータ型と値を持つアレイに逆変換できることが保証されています。文字列表現の例を以下に示します:

    array('l')
    array('u', 'hello \u2641')
    array('l', [1, 2, 3, 4, 5])
    array('d', [1.0, 2.0, 3.14])

参考

`struct` モジュール

  異なる種類のバイナリデータのパックおよびアンパック。

`xdrlib` モジュール

  遠隔手続き呼び出しシステムで使われる外部データ表現仕様 (External Data Representation, XDR) のデータのパックおよびアンパック。

Numerical Python ドキュメント

  Numeric Python 拡張モジュール (NumPy) では、別の方法でシーケンス型を定義しています。 Numerical Python に関する詳しい情報は http://www.numpy.org/ を参照してください。