クラス定義

クラスとは
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教科書 p.212（Lesson 8）

プログラムが複雑になってくると，関数とそれに関するデータをまとめて扱いたくなります．そのために，Python では クラス（Class） という概念が用意されています．クラスは，関数とデータをまとめたもので，オブジェクト指向プログラミング（OOP; Object-Oriented Programming）の基本的な概念です．

なお，クラスは内部に関数や変数を含む大きな変数の定義に相当し，利用するには実体化（インスタンス化; instantiation）が必要です．この作成された実体（インスタンス; instance）のことを オブジェクト（Object） と呼びます．

クラスを定義する
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クラスには，変数，関数を含められます．クラスを定義するには，class キーワードを使います．クラスの中身はインデントし，変数と関数を定義していきます．

クラスに含まれる関数は，最初の引数が self になっています． self は，そのクラスのインスタンスを指します．このような関数（クラスに含まれる関数のこと）を メソッド（Method） と呼びます．

また，クラスで定義される変数は，self.変数名 として利用できます．このような変数のことを インスタンス変数（instance variable） と呼びます．

クラス内のメソッドとインスタンス変数は，クラスのインスタンス（オブジェクト）を通じてアクセスできます．また，両者の名前の重複は許されず，あとから代入されたものが優先されます．

クラス利用の例
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class Person:
    def get_name(self):  # get_name は Person クラスのメソッド
        return self.name # name は Person クラスのインスタンスに紐づいた変数
    
    def get_age(self):   # get_age は Person クラスのメソッド
        return self.age  # age も name と同じく，Person クラスのインスタンスに紐づいた変数
    
p = Person()        # Person クラスをインスタンス化して（Personオブジェクトを作成して）
                    # p に Person クラスのインスタンス（Person オブジェクト）を代入する．
p.name = "John Doe" # Person オブジェクト p の変数 name に "John Doe" を代入する．
p.age = 30          # Person オブジェクト p の変数 age に 30 を代入する．

print(f"{p.get_name()} is {p.get_age()} years old.")

実行結果
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$ python3 person.py
John Doe is 30 years old.

このプログラムでは，Person クラスを定義し，get_name メソッドと get_age メソッドを定義しています．
続いて，Person クラスをインスタンス化して p に Person クラスのインスタンス（Personオブジェクト）を代入します．
そして，Personオブジェクトである p の変数 name と age にそれぞれ "John Doe" と 30 を代入しています．
最後に，Person クラスで定義されている get_name メソッドと get_age メソッドを呼び出して結果を出力しています．
- get_name メソッド，get_age それぞれのメソッドの中で self.name と self.age として，Person のインスタンス変数 name と age にアクセスしています．

ドット記法
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クラス利用の例でも見たように，インスタンス変数やメソッドにアクセスする際には，ドットを利用します．このようなアクセス方法を ドット記法 と呼びます．

インスタンス名.インスタンス変数名
インスタンス名.メソッド名(引数リスト)

複数のインスタンス（Multiple Instances）
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クラスを複数回インスタンス化することで，複数のオブジェクトを作成できます．それぞれのオブジェクトは互いに影響せず，独立して動作します．

class Person:
    def get_name(self):
        return self.name
    
    def get_age(self):
        return self.age

    def print(self): # 自分自身の情報を出力するメソッド（関数ではない）
        print(f"{self.get_name()} is {self.get_age()} years old.")

def print_person(p): # Person を受け取り，その情報を出力する関数（メソッドではない）
    print(f"{p.get_name()} is {p.get_age()} years old.")

p1 = Person()        # 1つ目の Person オブジェクトを作成する．
p1.name = "John Doe" # p1 の name に "John Doe" を代入する．
p1.age = 30

p2 = Person()        # 2つ目の Person オブジェクトを作成する．
p2.name = "Jane Doe" # p2 の name に "Jane Doe" を代入する．
p2.age = 35

# p1 の print メソッドを用いて，p1 の情報を出力する．
p1.print() # => John Doe is 30 years old.
# p2 の print メソッドを用いて，p2 の情報を出力する．
p2.print() # => Jane Doe is 35 years old.

# print_person 関数を呼び出し，p1 の情報を出力する．
print_person(p1) # => John Doe is 30 years old.
# print_person 関数を呼び出し，p2 の情報を出力する．
print_person(p2) # => Jane Doe is 35 years old.

p1，p2はともに Person オブジェクトですが，それぞれ別の name，age という変数を持っています．同様に，get_name，get_age，print メソッドもそれぞれのオブジェクトに紐づいています．そのため，どのオブジェクトに対して，メソッドを呼び出したかによって，結果が異なります．

`self`
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selfは習慣的に，そのクラスのインスタンスを指す変数の名前として使われます．習慣的に，ですので，別の名前でも構いません．ただし，self 以外の名前を使うと，他のプログラマが混乱する可能性があるため，self を使うことが推奨されます．

class Person:
    def get_name(s):  # self という名前でなくても良い．
        return s.name # この場合，s という名前でインスタンス変数を利用する．
        # return name # s という名前を省略すると，単なるローカル変数として扱われる．
        #             # そのような変数はないので，エラーになる．
    
    def get_age(self):
        return self.age
    
p = Person()
p.name = "John Doe"
p.age = 30

print(f"{p.get_name()} is {p.get_age()} years old.")

参考
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Pythonのselfはなぜ必要なのかをじっくり考察してみた

クラスとは #

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クラス利用の例 #

実行結果 #

ドット記法 #

複数のインスタンス（Multiple Instances） #

self #

参考 #