Python基礎4：クラス（初級編）

[In]
import string #文字作成用

class Cobject:
   cattr1 = 11 #クラス変数
   cattr2 = 22 #クラス変数
   
   @classmethod
   def classfunc(cls): #クラスメソッド
       print(f'クラスメソッドを実行!クラスオブジェクト利用可能->{cls.cattr1}, {cls.cattr2}')

   def __init__(self, iattr1): #初期化
       print('__init__が実行!')
       self.iattr1 = iattr1 #インスタンス.属性で値を呼び出せる
       self.iattr2 = 100
       self.iattr3 = string.ascii_lowercase #output->'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
       self.count = 26 #後でイテレータで使用する->self.iattr3も文字数

   def __call__(self, callattr): #特殊メソッド：実行時にメソッド名が不要
       print(f'callメソッド名の実行!{callattr}')

   def function1(self, f1attr):
       self.f1attr = f1attr
       return self.cattr1 + f1attr #クラス変数も頭にselfがないとエラー発生

   def function2(self, f2attr):
       return self.f1attr + f2attr #クラス変数も頭にselfがないとエラー発生

   @property
   def function3(self): #オーバーライド試験用->戻り値(return)必須
       return self.iattr3 #output->'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
   
   def makeval(self):
       for idx, word in enumerate(self.iattr3): #'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'の26文字＋index番号をfor文で回す
           setattr(self, word, idx) #これでidxを値に持つwordを変数名としたインスタンス変数ができる。

   def __len__(self): #インスタンスをlen()に入れた時に所定の数値を返
       return len(self.iattr3) #ここでは上の文字列の長さを返すため数値は26(文字)となる。        

   def __getitem__(self, index): #インスタンスをlen()に入れた時に所定の数値を返す
       self.iattr3_list = list(self.iattr3) #文字列をリスト化
       return self.iattr3_list[index]

   def __iter__(self): #イテレーター自身を返す。
       return self

   def __next__(self): #コンテナの次の要素を返す
       if self.count <=0:
           raise StopIteration
       self.count -= 1
       return self.iattr3_list[25-self.count]

[In]
#Cobject.function1(5) #インスタンス化前にメソッドは使えない->TypeError: function1() missing 1 required positional argument: 'f1attr'
#Cobject() #インスタンス化しないと、callメソッドと初期化を理解できない->TypeError: __init__() missing 1 required positional argument: 'iattr1'
#print(Cobject.iattr1) #インスタンス変数はインスタンス化しないと存在しない->AttributeError: type object 'Cobject' has no attribute 'iattr1'

[In]
print('クラス変数：', Cobject.cattr1, Cobject.cattr2) #クラス変数の確認
Cobject.classfunc() #クラスメソッド：インスタンス化前にも実行可能

[Out]
クラス変数： 11 22
クラスメソッドを実行!クラスオブジェクト利用可能->11, 22

[In]
ins1 = Cobject('初期化時の定数')
print('ins1.iattr1の値：', ins1.iattr1) #インスタンス変数の確認
ins1('call用変数を追加') #callメソッド

[Out]
__init__が実行!
ins1.iattr1の値： 初期化時の定数
callメソッド名の実行!call用変数を追加

[In]
# ins1.function2(100) #先に持ってくるとエラー：AttributeError: 'Cobject' object has no attribute 'f1attr'
ins1.function1(2) #クラス変数+入力値
ins1.function2(100) #後はOK

[Out]
13
102

[In]
print(ins1.function3) #@propertyにより()を付けずに呼び出せる
# ins1.function3=100 #更新できるようにするためには@関数名.setterが必要：エラー：AttributeError: can't set attribute
[Out]
abcdefghijklmnopqrstuvwxyz

[In]
ins1.makeval() #setatterを使用してインスタンス変数を作成->a~zの属性に対して0~25の整数が与えられている
print(ins1.a, ins1.c, ins1.t, ins1.z) #適当な属性を与えて値を取得
print(getattr(ins1,'a'), getattr(ins1,'c'), getattr(ins1,'t'), getattr(ins1,'z')) #同上※getattr(インスタンス, 属性)で取得
delattr(ins1, 'a') #インスタンス変数を削除
print(ins1.a) #上で削除したためエラー発生

[Out]
0 2 19 25
0 2 19 25
AttributeError: 'Cobject' object has no attribute 'a'

[In]
print('文字数を数値に取っているため26を返す->', len(ins1))
print([ins1[i] for i in range(6)]) #__getitem__を使用することで辞書のような形でインスタンスから値を取得することができる。
print([i for i in ins1]) #__iter__と__next__を組み合わせることでインスタンスをイテレーターとして使用可能である。
print([i for i in ins1]) #イテレーターが消費されるため2回目では空の値が出力される。->再利用する場合はクラスを2つに分割する

[Out]
文字数を数値に取っているため26を返す-> 26
['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']
['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z']
[]

[In]
print('文字数を数値に取っているため26を返す->', len(Cobject))
[Out]
TypeError: object of type 'type' has no len()

[In]
class Overrideobj(Cobject): #クラス名(基底クラス名)
   def addfunc(self, x):
       print(f'オーバーライドしたクラスのメソッド->変数{x}')

   def function2(self):
       print('function2メソッドはオーバーライドしました。')
   
   def makeupperval(self):
       lowercases = super().function3 #基底クラスのメソッドを呼び出したい場合はsuper()をつける
       return lowercases.upper() #function3はpropertyにしたため()は不要

#インスタンス化前＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
print('クラス変数：', Overrideobj.cattr1, Overrideobj.cattr2) #クラス変数の確認
Overrideobj.classfunc() #クラスメソッド：インスタンス化前にも実行可能
print('*'*100) #処理時に線を入れるだけ

#インスタンス化＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
ins2 = Overrideobj('初期化時の定数')
print('ins2.iattr1の値：', ins2.iattr1)
ins2('Overrideでcallメソッド') #callメソッド

print(ins2.function1(2)) #元のメソッドも使用可能
ins2.function2()
# print(ins2.function2(100)) #TypeError: function2() takes 1 positional argument but 2 were given

print(ins2.makeupperval()) #super()で基底クラス(親クラス)から継承して修正した結果を出力

#特殊メソッドの確認
print('文字数を数値に取っているため26を返す->', len(ins2))
# print('文字数を数値に取っているため26を返す->', len(Overrideobj)) #クラスオブジェクトはエラー：TypeError: object of type 'type' has no len()
print([ins2[i] for i in range(6)]) #__getitem__を使用することで辞書のような形でインスタンスから値を取得することができる。
print([i for i in ins2]) #__iter__と__next__を組み合わせることでインスタンスをイテレーターとして使用可能である。
print([i for i in ins2]) #イテレーターが消費されるため2回目では空の値が出力される。->再利用する場合はクラスを2つに分割する

[Out]
クラス変数： 11 22
クラスメソッドを実行!クラスオブジェクト利用可能->11, 22
****************************************************************************************************
__init__が実行!
ins2.iattr1の値： 初期化時の定数
callメソッド名の実行!Overrideでcallメソッド
13
function2メソッドはオーバーライドしました。
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
文字数を数値に取っているため26を返す-> 26
['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']
['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z']
[]

[In]
class Overrideobj2(Cobject): #クラス名(基底クラス名)
   def __init__(self, newattr):
       self.newattr = newattr

ins3 = Overrideobj2(999)
print(ins3.newattr)
print(ins3.iattr1)
print(ins3.iattr2, ins3.iattr3, ins3.count)

[Out]
999
AttributeError: 'Overrideobj2' object has no attribute 'iattr1'    
AttributeError: 'Overrideobj2' object has no attribute 'iattr2'

[In]
class Overrideobj3(Cobject): #クラス名(基底クラス名)
   def __init__(self, iattr1, newattr):
       super().__init__(iattr1)
       self.newattr = newattr

ins3 = Overrideobj3('iaatr1用の引数', 777)
print(ins3.newattr)
print(ins3.iattr1, ins3.iattr2, ins3.iattr3, ins3.count)

[Out]
__init__が実行!
777
iaatr1用の引数 100 abcdefghijklmnopqrstuvwxyz 26