Python：継承と特殊メソッド

出力 == ワン

class Dog(Animal): と書き、中で同名の speak を定義すれば上書きされる。

class Animal:
    def speak(self):
        return "..."


class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return "ワン"


print(Dog().speak())

オーバーライドの最小形。親と同じ名前で定義するだけで、子のほうが優先される。

解答 == B

Pythonはカッコで親を指定する。

B

extends は Java や JavaScript の書き方。Pythonはクラス名の後ろに丸カッコで親を書く。

出力 == 私はポチです

中身を書かないクラスは pass と1行書けばよい。__init__ も introduce も親から引き継がれる。

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def introduce(self):
        return f"私は{self.name}です"


class Dog(Animal):
    pass


print(Dog("ポチ").introduce())

何も書かなくても親の機能は全部使えるのが継承。まず親を継承だけしておき、必要になった部分から上書きしていく進め方ができる。

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name


class Cat(Animal):
    def __init__(self, name, indoor):
        ____.__init__(name)
        self.indoor = indoor


c = Cat("タマ", True)
print(c.name)

出力 == タマ

「親（スーパークラス）」を表す組み込み関数。カッコを付けて呼ぶ。

super()

super() は親クラスを指す。ここで name を渡しているので、親の __init__ が self.name を作ってくれる。

解答 == B

定義した時点ではエラーにならない。問題が出るのはいつか。

B

定義時ではなく、その属性を使った瞬間に AttributeError が出る。原因が離れた場所で発覚するので厄介。子で __init__ を書いたら super() を呼ぶ、と機械的に覚えるとよい。

出力 == 3

__len__ の中で return len(self.items) と書けばよい。

class Cart:
    def __init__(self, items):
        self.items = items

    def __len__(self):
        return len(self.items)


cart = Cart(["ノート", "ペン", "消しゴム"])
print(len(cart))

cart.count() のような独自メソッドを覚えてもらう必要がなくなるのが特殊メソッドの価値。使う人は普通に len() と書けばよい。

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def ____(self, other):
        return self.x == other.x and self.y == other.y


print(Point(1, 2) == Point(1, 2))

出力 == True

equal（等しい）の略。前後にアンダースコア2つ。

__eq__

定義しないと、中身が同じでも別のオブジェクトなので False になる。データの一致を判定したいクラスには必要。

解答 == A

子クラスは親クラスの一種とみなされるか。

A

子は親の一種と判定される。だから「Animalのリスト」に Dog も Cat も混ぜて入れられる。

出力 == 10

子の discount の中で super().discount() を呼び、その結果に 10 を足す。

class Member:
    def discount(self):
        return 0


class Premium(Member):
    def discount(self):
        return super().discount() + 10


print(Premium().discount())

上書きしつつ親の処理も使う形。親のロジックが変わっても、子は自動的にその変更を引き継げる。

出力 == 1500

__add__ は新しい Money を返すようにする。return Money(self.amount + other.amount)。

class Money:
    def __init__(self, amount):
        self.amount = amount

    def __add__(self, other):
        return Money(self.amount + other.amount)


total = Money(1000) + Money(500)
print(total.amount)

元のオブジェクトを書き換えず新しいものを返すのが + の作法。1000 + 500 が元の数値を壊さないのと同じ考え方。

出力3行が完全一致

子の __init__ で super().__init__(name, ...) を呼び、種別と割引率だけを変える。計算と表示は親に1回書けばよい。

class Member:
    def __init__(self, name, kind="一般", rate=0):
        self.name = name
        self.kind = kind
        self.rate = rate

    def final_price(self, price):
        return int(price * (1 - self.rate))

    def __str__(self):
        return f"{self.name}（{self.kind}）"


class Premium(Member):
    def __init__(self, name):
        super().__init__(name, "プレミアム", 0.1)


class VIP(Member):
    def __init__(self, name):
        super().__init__(name, "VIP", 0.2)


members = [Member("田中"), Premium("鈴木"), VIP("佐藤")]

for m in members:
    print(f"{m}：{m.final_price(10000):,}円")

計算式は親に1回だけ書けばよい。会員種別が10種類に増えても、子クラスは __init__ の1行ずつで済む。PY04で if/elif を並べた割引処理と見比べてほしい。

出力3行が完全一致

子の __init__ で super().__init__("長方形") のように名前を渡す。合計は sum(s.area() for s in shapes)。

class Shape:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def area(self):
        return 0

    def __str__(self):
        return f"{self.name}：{self.area():.2f}"


class Rectangle(Shape):
    def __init__(self, w, h):
        super().__init__("長方形")
        self.w = w
        self.h = h

    def area(self):
        return self.w * self.h


class Circle(Shape):
    def __init__(self, r):
        super().__init__("円")
        self.r = r

    def area(self):
        return self.r ** 2 * 3.14


shapes = [Rectangle(4, 6), Circle(5)]

for s in shapes:
    print(s)

print(f"合計面積：{sum(s.area() for s in shapes):.2f}")

種類の違う図形を同じリストに入れて同じように扱えるのが継承の威力。print(s) と書くだけで、それぞれが自分の計算方法で面積を出す。これをポリモーフィズム（多態性）と呼ぶ。

出力2行が完全一致

class StockError(Exception): pass の2行で自作エラーが作れる。呼び出し側は except StockError as e: で受け止める。

class StockError(Exception):
    pass


class Product:
    def __init__(self, name, stock):
        self.name = name
        self.stock = stock

    def ship(self, amount):
        if amount > self.stock:
            raise StockError(f"在庫が足りません（残り{self.stock}個）")
        self.stock -= amount
        return amount


p = Product("ノート", 5)

for amount in [3, 5]:
    try:
        print(f"出荷しました：{p.ship(amount)}個")
    except StockError as e:
        print(f"エラー：{e}")

自作エラーは2行で作れる。ValueError で済ませず専用のエラーを作ると、呼び出し側が「在庫の問題だけ」を選んで捕まえられる。PY10の例外処理と継承がつながる場面。

出力3行が完全一致

total は sum(price for _, price in self.items)。__add__ では self.items + other.items でリストを連結した新しい Cart を返す。__str__ の中では len(self) が使える。

class Cart:
    def __init__(self, name, items):
        self.name = name
        self.items = items

    def total(self):
        return sum(price for _, price in self.items)

    def __len__(self):
        return len(self.items)

    def __add__(self, other):
        return Cart("合計", self.items + other.items)

    def __str__(self):
        return f"{self.name}：{len(self)}点 / {self.total():,}円"


a = Cart("カートA", [("ノート", 1500), ("マウス", 3200)])
b = Cart("カートB", [("キーボード", 3200)])

print(a)
print(b)
print(a + b)

a + b と書けるようになったのが成果。使う人はカートの内部構造を知らなくても直感的に扱える。タプルの分解で名前が不要なときは _ という変数名を使う慣習も覚えておきたい。

出力4行が完全一致

子の __init__ で super().__init__(name, "正社員") のように区分を渡す。salary() を子ごとに上書きし、合計は sum(s.salary() for s in staff)。

class Employee:
    def __init__(self, name, kind):
        self.name = name
        self.kind = kind

    def salary(self):
        return 0

    def __str__(self):
        return f"{self.name}（{self.kind}）：{self.salary():,}円"


class SalariedEmployee(Employee):
    def __init__(self, name, monthly):
        super().__init__(name, "正社員")
        self.monthly = monthly

    def salary(self):
        return self.monthly


class HourlyEmployee(Employee):
    def __init__(self, name, wage, hours):
        super().__init__(name, "時給")
        self.wage = wage
        self.hours = hours

    def salary(self):
        return self.wage * self.hours


staff = [
    SalariedEmployee("田中", 300000),
    HourlyEmployee("鈴木", 1600, 100),
    SalariedEmployee("佐藤", 350000),
]

for s in staff:
    print(s)

print(f"合計人件費：{sum(s.salary() for s in staff):,}円")

給与の計算方法が違っても、集計側は salary() を呼ぶだけ。歩合制や業務委託が増えても、集計コードは1文字も変えずに済む。これが「拡張に強い設計」の具体例。