[Python]論理演算 and, or, notについて

Pythonの論理演算子（or, and, not）は、一般的なorやandの考え方とちょっと違っています。何も考えずに使うと不具合動作の元になりそうですので、今回、自分自身への備忘録も兼ねて改めてまとめてみました。

# 2019/1/2 誤記修正
# 2019/2/3 微修正

確認した環境

公式リファレンスにもあるとおり、Pythonでの論理演算子は下記の通り定義されています。

演算	結果	備考
x or y	x がFalseなら y, そうでなければ x	xがFalseの場合に、ｙが評価される（短絡評価）
x and y	x がFalseなら x, そうでなければ y	xがTrueの場合に、ｙが評価される（短絡評価）
not x	x がFalseなら True, そうでなければ False	"==", "<", ">" 等の比較演算子よりも優先度は低い

ちょっと分かり難いので、もう少し書き下してみます。

論理和（or）は、以下のように表せます。

コマンドライン上で確認してみます。

>>> True or True
True
>>> True or False
True
>>> False or True
True
>>> False or False
False

気をつけたいのは、結果はブール値ではなく、x（またはy）の値で返るということです。よって、例えばx=10、y=20とした場合は以下のような結果になります。　

>>> x = 10
>>> y = 20
# xはTrue（bool(10) はTrue）なので、xを出力
>>> x or y
10

ちなみに、if文やwhile部の条件部分で使われる場合は、以下のようにPythonがbool値に自動で変換してくれるようです。

>>> x = 10
>>> y = 20
>>> if x or y:
...     print('True')
... else:
...     print('False')
... 
True

また、x（演算子の左辺）がFalseの場合にのみ、y（右辺）の処理が行われるので（短絡評価）、yの実行結果が必要な場合は注意が必要です。（どのような場面で使われるのかはちょっと思いつきませんが、、）

同様に、andも書き下してみます。

コマンドライン上で確認してみます。

>>> True and True
True
>>> True and False
False
>>> False and True
False
>>> False and False
False

こちらもorと同様に、結果はxまたはyの値となります。上記同様に、x=10, y=20という数値の場合の挙動を示します。

>>> x = 10
>>> y = 20
# xはTrue（bool(10) はTrue）なので、yを出力
>>> x and y
20

またこれもorと同様ですが、x（演算子の左辺）がTrueの場合にのみ、y（右辺）の処理が実行されるので（短絡評価）、yの実行結果が必要な場合は注意が必要です。

notは、上記2つと異なり、bool値を返します。

x	結果
True	False
False	True

コマンドライン上で確認してみます。

>>> not True
False
>>> not False
True

また、この演算子は論理演算子（”==”, “>”, “<“など）の非ブール演算子よりも優先度が低いので、以下のような書き方には注意が必要です。

# 以下は、not (x == y)と解釈される
>>> not x == y
False

# 以下は構文エラー
>>> x == not y
  File "", line 1
    x == not y
           ^
SyntaxError: invalid syntax

今回は、Pythonで使われる論理演算子or, and, notについてまとめました。短絡評価となる点や、ＸやＹの値が返る点は、一般的なORやＡＮＤと異なっていますので、注意が必要です。