Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day71:クラス変数とインスタンス変数の違い

【本日のミッション】

Day70では「メソッドと属性」について学びました。

今日は、クラスの中でも混同しやすい 「クラス変数」と「インスタンス変数」 の違いをしっかり整理しましょう。


クラス変数とは?

クラス変数は、クラス全体で共有される変数です。

すべてのインスタンスが同じ値を参照します。

class Dog:
    kind = "犬" # ← クラス変数(全インスタンスで共有)

    def __init__(self, name):
        self.name = name # ← インスタンス変数(個別に保持)

Dog1 = Dog("ポチ")
Dog2 = Dog("ミルク")

print(Dog1.kind, Dog1.name)
print(Dog2.kind, Dog2.name)

出力結果

犬 ポチ
犬 ミルク
  • クラス変数は クラス全体で共通の値

  • クラス名.変数名 でアクセスするのが一般的

  • どのインスタンスから参照しても同じ値になる


インスタンス変数とは?

インスタンス変数は、インスタンスごとに異なる値を持つ変数です。

__init__ メソッド内で self.変数名 として定義します。

class Cat:
    def __init__(self, name, color):
        self.name = name
        self.color = color

Cat1 = Cat("シロ", "白")
Cat2 = Cat("トラ", "茶")

print(Cat1.name, Cat1.color)
print(Cat2.name, Cat2.color)

出力結果

シロ 白
トラ 茶
  • 各インスタンスで値が異なる

  • self.変数名 でアクセス

  • インスタンス単位で独立したデータを持つ


クラス変数とインスタンス変数の違い

比較項目 クラス変数 インスタンス変数
定義場所 クラス直下 __init__ 内など
共有範囲 クラス全体で共有 各インスタンスごとに独立
アクセス方法 クラス名.変数名 self.変数名
用途 共通情報(種別・定数など) 個別情報(名前・色など)

両者を同時に使う例

class Human:
    species = "人間" # クラス変数

    def __init__(self, name, wt):
        self.name = name # インスタンス変数
        self. wt =  wt

Human1 = Human("こころ", 48)
Human2 = Human("さら", 52)

print(Human1.species, Human1.name, Human1.wt)
print(Human2.species, Human2.name, Human2.wt)

出力結果

人間 こころ 48
人間 さら 52
  • species は全員共通

  • namewt は各インスタンスごとに違う


クラス変数を変更すると?

クラス変数はクラス全体で共有されているため、1か所で変更するとすべてに反映されます。

class Animal:
    species = "哺乳類"

Animal1 = Animal()
Animal2 = Animal()

Animal.species = "動物" # ← クラス変数を変更

print(Animal1.species)
print(Animal2.species)

出力結果

動物
動物
  • Animal.species を変更すると全インスタンスに影響

  • ただし、個別で self.species を代入するとそのインスタンスのみの属性になる


練習問題

次のコードを実行したときの出力として正しいものを選びなさい。

class Bird:
    kind = "鳥"

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

Bird1 = Bird("鶉")
Bird2 = Bird("八咫烏")

Bird.kind = "小鳥"
print(Bird1.kind, Bird1.name)
print(Bird2.kind, Bird2.name)

選択肢

A)

鳥 鶉
鳥 八咫烏

B)

小鳥 鶉
小鳥 八咫烏

C)

エラーになる

D)

何も出力されない

解答

B)

小鳥 鶉
小鳥 八咫烏

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解説

kind はクラス変数のため、クラス側で変更すると全インスタンスに反映されます。

👉 正解は

B)

小鳥 鶉
小鳥 八咫烏

✅ ポイント

  • クラス変数:クラス全体で共有されるデータ

  • インスタンス変数:各オブジェクトが個別に保持するデータ

  • クラス変数の変更は全インスタンスに影響

  • 用途を分けることで効率的なクラス設計が可能


次回予告

Day72では「継承(Inheritance)の基本」を学びます。

継承とは、既存のクラス(親クラス)をもとに新しいクラス(子クラス)を作る仕組み です。

参考

Python 3 エンジニア認定基礎試験 – Odyssey CBT
Python3 エンジニア認定基礎試験 出題範囲と学習プラン
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day1:変数の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day2:変数の型(int型とstr型)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day3:算術演算子と代入演算子
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day4:文字列の操作
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day5:比較演算子と論理演算子
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day6:if文(条件分岐)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day7:ループ処理(for文・while文)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day8:break文とcontinue文
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day9:リスト(list)の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day10:リストの操作(append,remove,len など)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day11:リストのスライス(部分取り出し)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day12:タプル(tuple)の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day13:辞書(dict)の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day14:集合(set)の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day15:関数の定義と呼び出し
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day16:関数のデフォルト引数とキーワード引数
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day17:可変長引数(*args, **kwargs)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day18:関数のスコープ(ローカル変数とグローバル変数)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day19:ネスト関数(関数の中の関数)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day20:ラムダ式(無名関数)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day21:組み込み関数(len, type, range など)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day22:組み込み関数(sum,max,min,sorted)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day23:文字列と組み込み関数(len,str,int,float)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day24:組み込み関数(abs, round, pow)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day25:組み込み関数(sorted の応用と key 引数)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day26:組み込み関数(enumerate, zip)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day27:組み込み関数(map, filter, reduce)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day28:組み込み関数(any, all)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day29:組み込み関数(isinstance,issubclass)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day30:組み込み関数(callable, eval)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day31:組み込み関数(dir, help)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day32:組み込み関数(id, hash)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day33:組み込み関数(repr, format)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day34:組み込み関数(globals, locals)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day35:組み込み関数(vars, callable)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day36:組み込み関数(reversed, slice)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day37:組み込み関数(getattr, setattr, hasattr, delattr)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day38:組み込み関数(eval, exec, compile)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day39:組み込み関数(zip の応用・辞書との組み合わせ)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day40:モジュールの基本(import と from の違い)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day41:as(別名インポート)と import の仕組み
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day42:標準ライブラリ(math モジュールの基本)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day43:標準ライブラリ(random モジュールの活用)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day44:標準ライブラリ(datetime モジュールの使い方)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day45:標準ライブラリ(os と sys)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day46:標準ライブラリ(pathlib とファイルパス操作)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day47:パッケージ構造と __init__.py
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day48:自作モジュールの作成とインポート
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day49:例外処理の基本(try, except)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day50:複数例外の処理と except as
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day51:else, finally の使い方
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day52:raise による例外発生
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day53:例外クラスの継承構造
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day54:ZeroDivisionError / ValueError など代表例
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day55:try構文のネストと例外伝播
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day56:独自例外クラスの作成
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day57:例外処理のベストプラクティス
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day58:例外とロギング(loggingモジュール)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day59:モジュールの基本(再確認)+ファイル操作導入
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day60:open(), read(), write() の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day61:with構文での安全なファイル操作
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day62:ファイル読み書き(テキストファイル)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day63:ファイル読み書き(CSVファイル)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day64:JSONの読み書き(jsonモジュール)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day65:ファイル存在チェック(os, pathlib)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day66:バイナリファイルの扱い
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day67:ファイル操作の例外処理と安全設計
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day68:クラスの基本(classとインスタンス)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day69:init(コンストラクタ)の使い方
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day70:メソッドと属性
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day71:クラス変数とインスタンス変数の違い

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