Python : クラスの使い方 4（クラスメソッド、スタティックメソッド、クラス変数）

• 作成：2021/10/14
• class > Python

クラス変数やクラスメソッドは、クラスオブジェクトの属性なので、インスタンスを生成することなくアクセスできる。スタティックメソッドも、インスタンスを生成することなくアクセスできるが、インスタンス変数やクラス変数にはアクセスできない。

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目次

• ポイント
• デコレータとは
  • 各 メソッドの違い
• クラス変数
• クラスメソッド
• スタティックメソッド

ポイント

クラスメソッドの特徴

• 処理を追加する機能を持つ
• クラス全体に影響を与える
• インスタンス変数にはアクセスできない
• インスタンス生成せずにアクセス可能
• @classmethod デコレータを付加する
• 第一引数は cls と記述

スタティックメソッドの特徴

• インスタンス生成せずにアクセス可能
• インスタンス変数やクラス変数にはアクセス不可
• @staticmethod デコレータを不可する
• 第一引数は self や cls を取らない

クラス変数の特徴

• クラスオブジェクトに紐づき、クラス全体で共有される

デコレータとは

デコレータとは、関数やクラスの前後に処理を追加する機能のこと。先頭に @ がつく。クラスメソッドは、デコレータの一種である。

参考：デコレータは既存の関数に機能を追加する関数

Python において、メソッドは次の 3 つのタイプがある。インスタンスメソッドはデコレータがついてないが、それ以外はデコレータがついている。

各 メソッドの違い

クラス変数

クラス変数は、クラスオブジェクトに紐づく変数である。クラス全体のインスタンスで同じ変数が共有される。

class Hoge:
    a = 'Hello'

Hoge.a

# 'Hello'

クラスメソッド

クラスメソッドはクラス全体に影響を与え、クラスに加えた変更は、すべてのオブジェクトに影響を与える。

class Hoge:
    @classmethod
    def a(cls): # クラスメソッド
        print("Hello")

Hoge.a()

# 'Hello'

デコレータである @classmethod を入れると、その次のメソッドはクラスメソッドになる。このとき、メソッドの第一引数（cls）はクラス自体となる。第一引数は、self でなく cls とする。

呼び出しは、クラス.メソッド(引数)とする。

次に示すコードは、クラス変数、クラスメソッドを使った例である。クラス変数である class_val は、クラス全体のインスタンスで同じ変数が共有されている。

class Python():
    class_val = 1

    def __init__(self, val):
        self.instance_val = val
    def instance_method(self):
        print(self.class_val, self.instance_val)

    @classmethod
    def class_method(cls):
        print(cls.class_val)

# インスタンスメソッド 呼び出し
p = Python(10)
p.instance_method() # 1 10

# クラスメソッド 呼び出し
Python.class_val # 1

スタティックメソッド

スタティックメソッドも、インスタンスを生成することなくアクセスできるが、インスタンス変数やクラス変数にはアクセスできない。スタティックメソッドを定義する場合は、@staticmethod デコレータを入れる。静的メソッドとも呼ばれる。このメソッドは、オブジェクトを作らずに実行可能である。

class A:
    @staticmethod
    def s():
        print('static')
    @classmethod
    def c(cls):
        print('class')

A.s() # static
A.c() # class

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