Pythonで文字列に変数を埋め込む方法｜初心者向けにやさしく解説

Pythonを使ってプログラミングを始めたばかりの方が最初につまずきやすいのが、文字列に変数を埋め込む方法です。

こんな場面で困ったことはありませんか？

• 「こんにちは、太郎さん！」のように、名前を動的に変えたい
• 「商品価格は1,000円です」のように、価格を計算結果で表示したい
• 「あなたは25歳です」のように、数値と文字列を組み合わせたい

実は、Pythonには文字列に変数を埋め込む方法がいくつかあります。

この記事では、初心者におすすめの方法から、実務で役立つテクニックまで、順番に分かりやすく解説します。

なぜ文字列への変数埋め込みが必要なの？

プログラムでは出力が動的に変わる

プログラムでは、出力内容が固定でないことがほとんどです。

ユーザー名、日付、金額などを含めて、状況に応じてメッセージを生成する必要があります。

悪い例：文字列を単純に連結

name = "太郎"
age = 25

# ❌ 読みにくく、エラーが起きやすい
print("こんにちは、" + name + "さん！あなたは" + str(age) + "歳ですね。")

問題点：

• コードが読みにくい
• + が多くて間違いやすい
• 数値をstr()で変換する必要がある

良い例：変数埋め込みを使用

name = "太郎"
age = 25

# ⭕ 読みやすく、間違いが少ない
print(f"こんにちは、{name}さん！あなたは{age}歳ですね。")

メリット：

• 一目で何をしているか分かる
• エラーが起きにくい
• 型変換が自動で行われる

Pythonで使える3つの埋め込み方法

方法①：f文字列（f-strings）【最推奨】

Python 3.6以降で使える、最も読みやすく、効率的な方法です。

基本的な使い方

name = "田中"
print(f"こんにちは、{name}さん！")
# 出力：こんにちは、田中さん！

age = 30
print(f"あなたは{age}歳です")
# 出力：あなたは30歳です

f文字列の特徴

特徴	説明	例
直感的	見た目で分かりやすい	f"Hello {name}"
高速	他の方法より速い	パフォーマンスが良い
型変換自動	数値も自動で文字列化	{age}で数値も表示可能
式も使用可能	計算結果も埋め込める	{price * 1.1}

方法②：format()メソッド

古くからある方法で、柔軟なフォーマットが可能です。

基本的な使い方

name = "佐藤"
age = 25

# 位置指定
print("こんにちは、{}さん！あなたは{}歳です".format(name, age))

# 番号指定
print("こんにちは、{0}さん！{0}さんは{1}歳です".format(name, age))

# 名前指定
print("こんにちは、{name}さん！あなたは{age}歳です".format(name=name, age=age))

format()メソッドの特徴

メリット	デメリット
Python 3.0以降で使用可能	f文字列より書くのが面倒
複雑なフォーマットに対応	変数が多いと管理が大変
再利用しやすい	パフォーマンスがf文字列より劣る

方法③：%記法（古いスタイル）

C言語のような記述に近い方法です。

基本的な使い方

name = "鈴木"
age = 35

print("こんにちは、%sさん！あなたは%d歳です" % (name, age))
# 出力：こんにちは、鈴木さん！あなたは35歳です

%記法の型指定

記号	型	例
%s	文字列	"Hello %s" % "World"
%d	整数	"Age: %d" % 25
%f	浮動小数点数	"Price: %.2f" % 123.456

%記法の特徴

メリット：

• 古いPythonでも使える
• C言語経験者には馴染み深い

デメリット：

• 現在は非推奨
• エラーが起きやすい
• 新しいコードでは使わない方が良い

どの方法を選ぶべき？

状況	推奨方法	理由
新しいプロジェクト	f文字列	読みやすく、高速
Python 3.5以前	format()	f文字列が使えない
既存コードの保守	元の方法を維持	一貫性を保つ

f文字列の応用テクニック

複数の変数を同時に埋め込む

name = "山田"
age = 28
city = "東京"

print(f"{name}さんは{age}歳で、{city}に住んでいます。")
# 出力：山田さんは28歳で、東京に住んでいます。

式や計算結果を埋め込む

# 計算結果を埋め込み
a = 10
b = 5
print(f"{a} + {b} = {a + b}")
# 出力：10 + 5 = 15

# 関数の結果を埋め込み
name = "PYTHON"
print(f"小文字に変換: {name.lower()}")
# 出力：小文字に変換: python

# 複雑な式も可能
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
print(f"合計: {sum(numbers)}, 平均: {sum(numbers) / len(numbers)}")
# 出力：合計: 15, 平均: 3.0

数値のフォーマット

# 小数点以下の桁数指定
price = 1234.56789
print(f"価格は{price:.2f}円です")
# 出力：価格は1234.57円です

# 桁数を揃える（ゼロパディング）
number = 42
print(f"番号: {number:04d}")
# 出力：番号: 0042

# 3桁区切り
large_number = 1234567
print(f"金額: {large_number:,}円")
# 出力：金額: 1,234,567円

# パーセント表示
ratio = 0.75
print(f"達成率: {ratio:.1%}")
# 出力：達成率: 75.0%

日付のフォーマット

from datetime import datetime

now = datetime.now()
print(f"現在時刻: {now:%Y年%m月%d日 %H:%M:%S}")
# 出力：現在時刻: 2024年01月15日 14:30:25

birthday = datetime(1990, 5, 15)
print(f"誕生日: {birthday:%Y/%m/%d}")
# 出力：誕生日: 1990/05/15

辞書やリストの要素を埋め込む

# 辞書の値を埋め込み
user = {"name": "田中", "age": 30, "job": "エンジニア"}
print(f"{user['name']}さんは{user['age']}歳の{user['job']}です")
# 出力：田中さんは30歳のエンジニアです

# リストの要素を埋め込み
fruits = ["りんご", "バナナ", "オレンジ"]
print(f"好きな果物: {fruits[0]}, {fruits[1]}, {fruits[2]}")
# 出力：好きな果物: りんご, バナナ, オレンジ

# リスト全体を埋め込み
print(f"果物リスト: {', '.join(fruits)}")
# 出力：果物リスト: りんご, バナナ, オレンジ

よくあるエラーとその対処法

エラー1：波括弧（{}）の書き間違い

name = "太郎"

# ❌ 間違い：閉じ括弧がない
print(f"こんにちは、{nameさん！")
# SyntaxError: f-string: unterminated string

# ❌ 間違い：開き括弧がない
print(f"こんにちは、name}さん！")
# SyntaxError: f-string: single '}' is not allowed

# ⭕ 正しい
print(f"こんにちは、{name}さん！")

エラー2：Pythonのバージョンが古い

# Python 3.5以前で実行すると...
print(f"こんにちは、{name}さん！")
# SyntaxError: invalid syntax

# 対処法1：Python 3.6以降を使用
# 対処法2：format()を使用
print("こんにちは、{}さん！".format(name))

エラー3：型変換エラー（従来の文字列連結）

age = 25

# ❌ 間違い：数値と文字列を直接連結
print("年齢は" + age + "歳です")
# TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

# ⭕ 正しい方法1：f文字列を使用
print(f"年齢は{age}歳です")

# ⭕ 正しい方法2：str()で変換
print("年齢は" + str(age) + "歳です")

エラー4：未定義の変数を使用

# ❌ 間違い：変数が定義されていない
print(f"こんにちは、{username}さん！")
# NameError: name 'username' is not defined

# ⭕ 正しい：変数を事前に定義
username = "田中"
print(f"こんにちは、{username}さん！")

エラー5：f文字列内での引用符の使い方

# ❌ 間違い：同じ引用符を使用
name = "田中"
print(f"名前は"{name}"です")
# SyntaxError: invalid syntax

# ⭕ 正しい方法1：異なる引用符を使用
print(f"名前は'{name}'です")

# ⭕ 正しい方法2：エスケープを使用
print(f"名前は\"{name}\"です")

実践的な使用例

ユーザー情報の表示

def display_user_info(name, age, email):
    print(f"ユーザー情報:")
    print(f"  名前: {name}")
    print(f"  年齢: {age}歳")
    print(f"  メール: {email}")

# 使用例
display_user_info("田中太郎", 30, "tanaka@example.com")
# 出力:
# ユーザー情報:
#   名前: 田中太郎
#   年齢: 30歳
#   メール: tanaka@example.com

ファイル処理での活用

import os
from datetime import datetime

def create_backup_filename(original_name):
    # ファイル名と拡張子を分離
    name, ext = os.path.splitext(original_name)
    timestamp = datetime.now().strftime("%Y%m%d_%H%M%S")
    
    return f"{name}_backup_{timestamp}{ext}"

# 使用例
original = "data.txt"
backup = create_backup_filename(original)
print(f"元のファイル: {original}")
print(f"バックアップファイル: {backup}")
# 出力:
# 元のファイル: data.txt
# バックアップファイル: data_backup_20240115_143025.txt

Webアプリでのメッセージ生成

def generate_welcome_message(user_name, login_count, last_login):
    if login_count == 1:
        return f"ようこそ、{user_name}さん！初回ログインです。"
    else:
        return f"おかえりなさい、{user_name}さん！前回のログイン: {last_login}"

# 使用例
from datetime import datetime

user1 = "新規ユーザー"
user2 = "既存ユーザー"
last_login = datetime(2024, 1, 10, 9, 30)

print(generate_welcome_message(user1, 1, None))
print(generate_welcome_message(user2, 5, last_login))
# 出力:
# ようこそ、新規ユーザーさん！初回ログインです。
# おかえりなさい、既存ユーザーさん！前回のログイン: 2024-01-10 09:30:00

パフォーマンスと使い分け

実行速度の比較

import timeit

name = "Python"
age = 30

# f文字列
time_fstring = timeit.timeit(
    lambda: f"Hello {name}, you are {age} years old",
    number=1000000
)

# format()メソッド
time_format = timeit.timeit(
    lambda: "Hello {}, you are {} years old".format(name, age),
    number=1000000
)

# %記法
time_percent = timeit.timeit(
    lambda: "Hello %s, you are %d years old" % (name, age),
    number=1000000
)

print(f"f文字列: {time_fstring:.4f}秒")
print(f"format(): {time_format:.4f}秒")
print(f"%記法: {time_percent:.4f}秒")
# 一般的にf文字列が最も高速

メモリ使用量の考慮

# 大量の文字列生成を行う場合
def generate_many_strings_fstring(count):
    result = []
    for i in range(count):
        result.append(f"Item {i}: Value {i * 2}")
    return result

def generate_many_strings_format(count):
    result = []
    for i in range(count):
        result.append("Item {}: Value {}".format(i, i * 2))
    return result

# f文字列の方がメモリ効率も良い傾向

まとめ：f文字列でPythonライフが快適に！

重要なポイント

• f文字列が最も推奨：読みやすく、高速で、エラーが少ない
• format()メソッドも有用：古いPythonや複雑なフォーマットで活用
• %記法は避ける：新しいコードでは使わない
• エラーパターンを覚える：よくある間違いを事前に知っておく

習得の順番

1. f文字列の基本：f"Hello {name}"から始める
2. 数値フォーマット：小数点桁数指定、3桁区切りなど
3. 式の埋め込み：計算結果や関数の戻り値を活用
4. エラー対処：よくある間違いのパターンを覚える
5. 実践応用：実際のプロジェクトで活用

覚えておきたい基本パターン

用途	パターン	例
基本的な変数埋め込み	f"{変数名}"	f"Hello {name}"
小数点桁数指定	f"{値:.桁数f}"	f"{3.14159:.2f}"
3桁区切り	f"{値:,}"	f"{1234567:,}"
ゼロパディング	f"{値:0桁数d}"	f"{42:04d}"
パーセント表示	f"{値:.桁数%}"	f"{0.85:.1%}"

実践のコツ

• まずはf文字列から：Python 3.6以降なら迷わずf文字列
• フォーマットを活用：数値の表示形式を覚えて見栄えを良くする
• 複雑な式は変数に：f文字列内が長くなったら事前に変数に代入
• エラーメッセージを読む：SyntaxErrorの内容をよく確認する

避けるべきパターン

# ❌ 長すぎるf文字列（読みにくい）
print(f"ユーザー{user.name}（{user.age}歳、{user.department.name}部門）の今月の売上は{user.sales.current_month.total:,}円で、目標達成率は{user.sales.current_month.total / user.sales.target * 100:.1f}%です")

# ⭕ 事前に変数に分ける
name = user.name
age = user.age
dept = user.department.name
sales = user.sales.current_month.total
achievement_rate = sales / user.sales.target * 100

print(f"ユーザー{name}（{age}歳、{dept}部門）の今月の売上は{sales:,}円で、")
print(f"目標達成率は{achievement_rate:.1f}%です")