Pythonで親クラスのコンストラクタを理解する｜自作で機械学習モデル・AIの使い方を学ぶ

Pythonのクラスとコンストラクタについて

Pythonでは、クラスというものがあります。クラスは、オブジェクトを作成するための設計図のようなもので、同じクラスから作成されたオブジェクトは同じ構造を持ちます。

クラスを定義する際には、コンストラクタという特別なメソッドを定義することができます。コンストラクタは、オブジェクトが作成された際に呼び出されるメソッドで、オブジェクトの初期化や設定を行います。

親クラスと子クラスの概念説明

クラスは、親クラスと子クラスという関係を持つことができます。親クラスとは、他のクラスが継承するための基本的な構造を定義したクラスのことで、子クラスは、親クラスから継承して作成されたクラスのことを指します。

親クラスから継承した子クラスは、親クラスが持つ属性やメソッドをそのまま利用できます。また、子クラスでは、親クラスの属性やメソッドを拡張したり、オーバーライドしたりすることができます。

Pythonでの親クラスのコンストラクタの呼び出し方法

Pythonでは、子クラスで親クラスのコンストラクタを呼び出すことができます。親クラスのコンストラクタを呼び出す場合は、super()関数を使用します。

class Parent:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
class Child(Parent):
    def __init__(self, name, age):
        super().__init__(name)
        self.age = age
child = Child("Tom", 10)
print(child.name) 
# Tomprint(child.age) 
# 10

上記のコードでは、Parentクラスのコンストラクタを呼び出して、name属性を初期化しています。Childクラスのコンストラクタでは、super()関数を使用して、Parentクラスのコンストラクタを呼び出しています。また、Childクラスには、age属性が追加されています。

親クラスのコンストラクタをオーバーライドする方法

子クラスでは、親クラスのコンストラクタをオーバーライドすることができます。コンストラクタをオーバーライドする場合は、子クラスで新しいコンストラクタを定義し、super()関数を使用して、親クラスのコンストラクタを呼び出すようにします。

class Parent:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
class Child(Parent):
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
child = Child("Tom", 10)
print(child.name) 
# Tom
print(child.age) 
# 10

上記のコードでは、ChildクラスでParentクラスのコンストラクタをオーバーライドして、name属性を初期化していません。そのため、Childクラスのインスタンスを作成する際には、name属性を指定する必要があります。

親クラスのコンストラクタをオーバーライドした場合の注意点

親クラスのコンストラクタをオーバーライドする場合は、親クラスのコンストラクタで行われていた処理が影響を受けることがあります。具体的には、親クラスのコンストラクタで行われていた初期化や設定が子クラスで上書きされるため、意図しない動作をすることがあります。

そのため、親クラスのコンストラクタをオーバーライドする場合は、注意が必要です。

実際のコードでの親クラスのコンストラクタの使い方

以下は、親クラスのコンストラクタを使用した実際のコードの例です。

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def speak(self):
        raise NotImplementedError("Subclass must implement abstract method")
class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return "ワン"
class Cat(Animal):
    def speak(self):
        return "にゃー"

dog = Dog("太郎")
cat = Cat("次郎")
print(dog.name) 
# 太郎
print(dog.speak()) 
# ワン
print(cat.name) 
# 次郎
print(cat.speak()) 
# にゃー

上記のコードでは、Animalクラスが親クラスで、DogクラスとCatクラスが子クラスとなっています。Animalクラスには、name属性とspeakメソッドが定義されており、speakメソッドは、子クラスで実装する必要がある抽象メソッドとして定義されています。

DogクラスとCatクラスでは、speakメソッドをオーバーライドして、それぞれの鳴き声を返すようにしています。また、Animalクラスのコンストラクタを呼び出して、name属性を初期化しています。