Pythonで数値を扱う際、10 や -5 のような整数（int）の他に、3.14 や 0.5 のような小数点を含む数値を扱う必要があります。これらを**浮動小数点数型（float）**と呼びます。
float は、科学技術計算、統計、あるいは単に割り算の結果を表すためなど、プログラムの多くの場面で不可欠です。
この記事では、float 型の基本的な使い方、指数表記、そして float を扱う上で最も重要な「計算誤差」という注意点について解説します。
float の基本的な使い方
数値に小数点を含めて記述することで、その値は自動的に float 型として扱われます。
# 円周率の近似値
pi_approx = 3.14159
# 平均スコア
average_score = 82.75
# 温度
temperature = -12.5
# type() で型を確認
print(f"'average_score' の型: {type(average_score)}")
実行結果:
'average_score' の型: <class 'float'>
割り算（/）の結果
Pythonでは、int 同士の割り算であっても、/ 演算子を使った場合、その結果は常に float になります。
total_items = 15
user_count = 4
# 15 / 4 = 3.75
items_per_user = total_items / user_count
print(f"一人当たりの数: {items_per_user}")
print(f"結果の型: {type(items_per_user)}")
実行結果:
一人当たりの数: 3.75
結果の型: <class 'float'>
指数表記 (E-notation)
非常に大きな数値や、非常に小さな数値を記述する際には、指数表記（科学的表記法）が便利です。これは e または E を使って表現します。
a e b は、「a 掛ける 10 の b 乗」（$a \times 10^b$）を意味します。
# 4.5e8 = 4.5 * 10^8 = 450,000,000.0
large_value = 4.5e8
print(f"大きな数値: {large_value}")
# 3.0e-5 = 3.0 * 10^-5 = 0.00003
small_value = 3.0e-5
print(f"小さな数値: {small_value}")
実行結果:
大きな数値: 450000000.0
小さな数値: 3e-05
float を扱う上での最重要注意点：計算誤差
float を使う上で、int と決定的に異なるのが「計算誤差」の問題です。
コンピュータは内部的に数値を2進数で扱います。0.5（$1/2$）のように2進数で正確に表現できる小数もありますが、0.1 や 1.1 のように、10進数ではキリが良くても2進数では無限小数となり、正確に表現できない値が存在します。
その結果、直感に反する計算結果が生じることがあります。
# 1.1 + 2.2 を計算
val_a = 1.1
val_b = 2.2
sum_val = val_a + val_b
# 期待する値は 3.3
print(f"計算結果: {sum_val}")
print(f"期待値 3.3 と等しいか？: {sum_val == 3.3}")
実行結果:
計算結果: 3.3000000000000003
期待値 3.3 と等しいか？: False
1.1 + 2.2 の結果が 3.3 ではなく 3.3000000000000003 のような非常にわずかにずれた値になってしまいました。これが float の計算誤差です。
誤差への対処法
この誤差は float の仕様（IEEE 754標準）に起因するため避けられませんが、対処法は存在します。
1. round() 関数による丸め処理
計算結果を比較する前に、round() 関数を使って一定の小数点で丸める（四捨五入する）方法です。ただし、これは厳密な比較ではなく、近似的な比較である点に注意が必要です。
# 小数点以下5桁程度で丸めてから比較
if round(sum_val, 5) == 3.3:
print("round() を使えば、ほぼ 3.3 とみなせます。")
実行結果:
round() を使えば、ほぼ 3.3 とみなせます。
2. decimal モジュール（厳密な計算）
金融計算（お金の計算）や、誤差が許されない科学技術計算では、float の代わりに decimal モジュールを使用することが強く推奨されます。
decimal は、10進数を10進数のまま（2進数に変換せずに）計算するためのモジュールです。
from decimal import Decimal
# 注意: Decimalに変換する際は、floatではなく文字列 "..." で渡すのが確実
dec_a = Decimal("1.1")
dec_b = Decimal("2.2")
dec_sum = dec_a + dec_b
print(f"Decimalでの計算結果: {dec_sum}")
print(f"Decimal("3.3") と等しいか？: {dec_sum == Decimal("3.3")}")
実行結果:
Decimalでの計算結果: 3.3
Decimal("3.3") と等しいか？: True
Decimal を使用することで、3.3 という期待通りの結果が得られました。
まとめ
floatは小数点を含む数値を扱います。- 割り算
/の結果は常にfloatになります。 4.5e8のような指数表記が使用できます。floatには2進数表現に起因する「計算誤差」が常に伴います。1.1 + 2.2は3.3になりません。- 厳密な計算（特にお金の計算）が必要な場合は、
floatではなくdecimalモジュールの使用を検討してください。
