Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day76：クラスメソッドと静的メソッド（@classmethod, @staticmethod）

Python, Python クラスとオブジェクト指向

【本日のミッション】

Day75では「isinstance() と issubclass()」を使ってクラスとオブジェクトの関係を学びました。

今日は、クラスメソッド（@classmethod） と 静的メソッド（@staticmethod） を理解し、クラスの設計をより柔軟にしていきましょう。

インスタンスメソッドの復習

通常のメソッド（インスタンスメソッド）は、インスタンスを通して呼び出すメソッドです。

self が自動的に渡され、インスタンス変数へアクセスできます。

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

    def bark(self):
        print(f"{self.name} がワン！と吠えた")

Dog1 = Dog("ポチ")
Dog1.bark()

出力結果

ポチ がワン！と吠えた

  • self は「そのインスタンス自身」。

  • インスタンスごとのデータ（状態）を扱うのに使う。

クラスメソッド（@classmethod）とは

クラスメソッドは、クラスそのものに対して動作するメソッドです。

@classmethod デコレーターを付け、最初の引数には cls を指定します。

class Dog:
    species = "イヌ科"

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

    @classmethod
    def get_species(cls):
        print(f"このクラスは {cls.species} です。")

Dog.get_species()

出力結果

このクラスは イヌ科 です。

  • cls は「クラスそのもの」を表す。

  • インスタンスを作らずに呼び出せる。

  • クラス変数にアクセスするのに便利。

クラスメソッドの実践例

class Circle:
    pi = 3.14

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

    @classmethod
    def from_diameter(cls, diameter):
        return cls(diameter / 2)

Circle1 = Circle.from_diameter(10)
print(Circle1.radius)

出力結果

5.0

  • cls はコンストラクタを呼び出せる（cls(...)）。

  • ファクトリーメソッド（生成メソッド）としてよく使われる。

静的メソッド（@staticmethod）とは

静的メソッドは、クラスにもインスタンスにも依存しないメソッドです。

@staticmethod デコレーターを付けて定義します。

class MathUtil:
    @staticmethod
    def add(a, b):
        return a + b

print(MathUtil.add(3, 5))
出力結果
8

  • self や cls は受け取らない。

  • 単なる「便利な関数」をクラス内にまとめたいときに使う。

静的メソッドとクラスメソッドの違い

種類 最初の引数 アクセスできる対象 主な用途
インスタンスメソッド self インスタンス変数 各インスタンス固有の動作
クラスメソッド cls クラス変数 クラス全体に関する処理
静的メソッド なし なし クラスに関連するが状態を使わない処理

クラスメソッドと静的メソッドの使い分け

class Temperature:
    def __init__(self, celsius):
        self.celsius = celsius

    @classmethod
    def from_fahrenheit(cls, fahrenheit):
        return cls((fahrenheit - 32) * 5 / 9)

    @staticmethod
    def to_fahrenheit(celsius):
        return (celsius * 9 / 5) + 32

Temperature1 = Temperature.from_fahrenheit(68)
print(Temperature1.celsius)
print(Temperature.to_fahrenheit(20))
出力結果
20.0
68.0

  • @classmethod → クラスからインスタンスを作るときに便利。

  • @staticmethod → クラスに関係する「汎用関数」に便利。

練習問題

次のコードの出力結果として正しいものを選びなさい。

class Example:
    value = 10

    @classmethod
    def add_value(cls, x):
        return cls.value + x

    @staticmethod
    def multiply(a, b):
        return a * b

print(Example.add_value(5))
print(Example.multiply(3, 4))

選択肢

A)

10
12

B)

15
12

C)

15
7

D)

10
7

解答

B)

15
12

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解説

  • add_value(5) → cls.value + 5 = 10 + 5 = 15

  • multiply(3, 4) → 3 × 4 = 12

👉 正解は

B)

15
12

✅ ポイント

  • @classmethod → クラス全体を操作（クラス変数を扱う、インスタンス生成に使う）

  • @staticmethod → クラスの状態に依存しない補助的な関数

  • @classmethod には cls、@staticmethod には引数なし

次回予告

Day77では「特殊メソッド（str, repr, __len__など）」を学びます。

特殊メソッドを使うと、オブジェクトの振る舞いをPython標準の動作に合わせてカスタマイズできます。

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
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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）
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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
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day72：継承（Inheritance）の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day73：オーバーライドと super() の使い方
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day74：多重継承の注意点
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day75：isinstance と issubclass の応用
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day76：クラスメソッドと静的メソッド（@classmethod, @staticmethod）

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