Pythonのクラスはどうやって作って使うの?クラスについてわかりやすく解説

Python

Pythonのクラスについて基本的な内容をできるだけわかりやすくまとめています。Pythonのクラスはある処理を行うためのグループのようなものです。ここではクラスの基本的な作り方と使い方を理解することができます。

Pythonのクラスの使い方をマスターしよう!!

今回はPythonのクラスについて学びます。

Pythonにはクラスを扱うためのルールがあります。

使い方をわかりやすくまとめています。

クラスに関する基本的な内容を網羅しています。

## Classの基本
class MyClass:
    def __init__(self):
        self.name = ""              #インスタンス変数
## インスタンスの作成
n1 = MyClass()
n1.name = "Takeshi"
## インスタンスの作成
n2 = MyClass()
n2.name = "Tanishi"

print n1.name                        # >>> Takeshi
print n2.name                        # >>> Tanishi

self.nameのselfには上記の例ではn1とn2が引数として与えられています。

n1とn2がインスタンス変数です。

## クラス変数について
class MyClass:
    PI = 3.14                        #>>> クラス変数
## クラス変数の呼び出し
print MyClass.PI                     #>>> 3.14

クラス変数のイメージはクラス名をつけることでクラス内の変数にアクセスできるといったようなイメージです。

## クラス変数と初期化メソッドの動き
class MyClass:
    count = 0                       #クラス変数を初期化
    ## 実行されるメソッド
    def __init__(self):
        ## クラス変数を呼び出し
        MyClass.count += 1          #クラス変数をカウントアップ
## インスタンスを作成
n1 = MyClass()
n2 = MyClass()
print MyClass.count                 #>>> 2

クラス変数をカウントアップします。

クラス変数の個数を数えます。

## クラスの作成
class MyClass:
    pass
## インスタンスの作成
n1 = MyClass()
n1.name2 = "Takeshi"                 #インスタンス変数の追加
MyClass.PI2 = 3.141593               #クラス変数の追加

クラス変数とインスタンス変数はいつでも追加することができます。

## クラスの作成
class MyClass:
    PI = 3.14
## クラス変数の参照
n1 = MyClass()
n2 = MyClass()
print n1.PI                         #クラス変数 MyClass.PI(3.14) が参照される
n1.PI = 3.141593                    #インスタンス変数 n1.PI が生成される
print n1.PI                         #インスタンス変数 n1.PI(3.141593)が参照される
print n2.PI                         #クラス変数 MyClass.PI(3.14) が参照される

クラス変数とインスタンス変数はどこからでも参照可能です。

_03.　メソッド

## メソッドの挙動について
class MyClass:
    name = ""
    def setName(self, name):       #第一引数は(self)
        ## クラス変数の呼び出し
        self.name = name
## インスタンスの作成と呼び出し
a = MyClass()
a.setName("Takeshi")

クラスが持つ関数をメソッドと言います。

メソッドもどこからでも参照可能です。

第1引数にはクラスのインスタンスを指定します。

第2引数はメソッドの引数を受け取ります。

_04.　アクセス制限

## クラスとアクセス権限
class MyClass:
    def __init__(self):
        self.name = "tanaka"
        self._name = "yamada"
        self.__name = "suzuki"
    ## メソッド
    def hello(self): print 'hello'
    def _hello(self): print 'hello'
    def __hello(self): print 'hello'

a = MyClass()

print a.name            #参照できる
print a._name           #参照できるが慣習的に参照しない
# print a.__name        #参照できない(AttributeError例外)

a.hello()               #参照できる
a._hello()              #参照できるが慣習的に参照しない
# a.__hello()           #参照できない(AttributeError例外)

クラス変数やインスタンス変数は基本的にはどこからでも参照できるのでアクセス制限をつけることも可能です。

_05.　コンストラクタ

## __init__の役割
class MyClass:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def gets(self):
        return self.name

a = MyClass("Tanaka")
print a.gets()                      #>>> Tanaka

__init__()メソッドはクラスインスタンスが生成されたときに呼び出されます。

_06.　デストラクタ

## __del__はインスタンスが消滅するときに呼び出されます
class MyClass:
    def __init__(self):
        print "INIT"
    def __del__(self):
        print "DEL"
## インスタンスの生成と削除
a = MyClass()           #>>> INIT
del a                   #>>> DEL

__del__()はクラスのインスタンスが消滅するときに呼び出されるのがデストラクタです。

_07.　文字列化

## __str__は文字列化します
class MyClass:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def __str__(self):
        return "My name is " + self.name
## インスタンスの生成
a = MyClass("Yamada")
print a                        #>>> My name is Yamada

__str__()はインスタンスを文字列に変換する処理を定義します。

_08.　クラスの継承

## クラスの継承
class MyClass:
    def hello(self):
        print "こんにちは"
## 一つ目のクラスを継承したクラス
class MyClass2(MyClass):
    def world(self):
        print "世界"
## 二つ目のクラスのインスタンスを生成
a = MyClass2()
a.hello()                   #>>> こんにちは
a.world()                   #>>> 世界

クラスは継承することが可能です。

引数を指定している部分に継承したいクラスを入力します。

クラスを継承すると継承のもととなっているクラスのメソッドを利用することができます。

継承のイメージはゲームなんかをやったことがある人はしやすいと思います。

合成前のキャラクターの技を引き継ぐようなイメージです。

ドラクエをやったことがある人ならわかっていただけるかも知れません...。

## 一つ目のクラス
class MyClass:
    def hello(self):
        print "こんにちは"
## 継承
class MyClass2(MyClass):
    def hello(self):        #親クラスのhello()メソッドをオーバーライド
        print "こんにちは!"
## インスタンスの生成
a = MyClass2()
a.hello()                   #>>> こんにちは!

クラスの継承もととなっているメソッドに変更を加えることができます。

変更を加えることはできますがもととなるクラスのメソッドに影響は与えません。

_09.　親クラス

## 親クラスについて
class MyClass1(object):
    def __init__(self):
       self.val1 = 1
## 継承
class MyClass2(MyClass1):
    def __init__(self):
        super(MyClass2, self).__init__()
        self.val2 = 2
## インスタンスの生成
a = MyClass2()
print a.val1                #>>> 1
print a.val2                #>>> 2

super()では親クラスを参照します。

第1引数にはクラス、第2引数にはインスタンスを指定します。

__init__()で親クラスを初期化しています。

super()で親クラスのメソッドを引っ張ってくることができるというわけですね。

_10.　クラスの多重継承

## クラスの多重継承について
## クラスA
class MyClassA:
    def A(self):
        print "MyClassA"
## クラスB
class MyClassB:
    def B(self):
        print "MyClassB"
## 多重継承
class MyClassC(MyClassA, MyClassB):
    pass
## インスタンスの生成
a = MyClassC()
a.A()                    #MyClassAのメソッドも
a.B()                    #MyClassBのメソッドも使用できる

引数となる部分に継承したいクラスを入れることでいくつものクラスを継承することができます。

これを多重継承といいます。

_11.　クラス階層

Pythonのクラスはトップレベルのクラスobjectを継承して作られています。

Pythonのオブジェクトはobjectクラスというものを継承して作られているというわけです。

オブジェクトとはプログラミングで扱うコード上の全てのものを指します。

12.　まとめ

お疲れ様でした。

ここまで読んでいただきありがとうございました。

今回はPythonのクラスについて学びました。