クラス (クラス) とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

クラス (クラス) の読み方

日本語表記

クラス (クラス)

英語表記

class (クラス)

クラス (クラス) の意味や用語解説

クラスとは、オブジェクト指向プログラミングにおける設計図であり、オブジェクトの型を定義するものだ。オブジェクト指向プログラミングでは、現実世界の事物や概念をソフトウェア上で表現するためにオブジェクトという単位を用いる。クラスは、そのオブジェクトがどのような属性（データ）を持ち、どのような振る舞い（メソッド）をするのかを規定する。 もう少し詳しく見てみよう。クラスは、オブジェクトを作成するためのテンプレートのようなものだと考えると分かりやすい。例えば、「犬」というクラスを定義した場合、そのクラスからは「ポチ」「コロ」といった具体的な犬のオブジェクトを生成できる。それぞれの犬オブジェクトは、名前、年齢、犬種などの属性を持ち、「吠える」「食べる」「寝る」といったメソッドを実行できる。 クラスは、属性とメソッドという2つの主要な要素で構成される。属性は、そのオブジェクトが持つデータであり、例えば、犬クラスであれば、名前、年齢、犬種などが属性に該当する。これらの属性は、通常、変数としてクラス内に定義される。一方、メソッドは、そのオブジェクトが行うことができる処理や操作であり、犬クラスであれば、吠える、食べる、寝るなどがメソッドに該当する。これらのメソッドは、通常、関数としてクラス内に定義される。 クラスを定義することで、同じ種類のオブジェクトを何度も作成することが容易になる。例えば、ゲーム開発において、キャラクターをクラスとして定義すれば、複数のキャラクターを簡単に生成し、それぞれに異なる属性や振る舞いを設定できる。また、クラスを再利用することで、コードの重複を減らし、保守性を高めることができる。 クラスの概念を理解する上で重要なのは、クラスはオブジェクトの設計図であり、オブジェクトそのものではないということだ。クラスは、オブジェクトを作成するための設計図であり、実際にメモリ上に存在するのは、そのクラスから生成されたオブジェクトである。オブジェクトは、クラスのインスタンスとも呼ばれる。 オブジェクト指向プログラミングでは、クラスは、カプセル化、継承、ポリモーフィズムという3つの重要な概念と密接に関わっている。カプセル化とは、オブジェクトの内部データ（属性）を外部から直接アクセスできないように隠蔽し、メソッドを通じてのみアクセスできるようにすることだ。これにより、オブジェクトのデータが誤って変更されることを防ぎ、安全性を高めることができる。 継承とは、既存のクラスを基にして、新しいクラスを作成することだ。新しいクラスは、基になったクラスの属性とメソッドを自動的に引き継ぎ、さらに独自の属性やメソッドを追加することができる。例えば、「犬」クラスを基にして、「チワワ」クラスを作成した場合、「チワワ」クラスは、「犬」クラスの属性（名前、年齢、犬種など）とメソッド（吠える、食べる、寝るなど）を自動的に引き継ぎ、さらに「小型である」などの独自の属性やメソッドを追加することができる。継承を利用することで、コードの再利用性を高め、開発効率を向上させることができる。 ポリモーフィズムとは、同じ名前のメソッドが、異なるクラスで異なる動作をすることを指す。例えば、「動物」クラスに「鳴く」というメソッドがあり、「犬」クラスと「猫」クラスがそれぞれ「動物」クラスを継承している場合、「犬」クラスの「鳴く」メソッドは「ワン」と吠え、「猫」クラスの「鳴く」メソッドは「ニャー」と鳴くように定義できる。ポリモーフィズムを利用することで、柔軟性の高いプログラムを開発することができる。 クラスを効果的に活用するためには、適切なクラス設計が重要となる。クラス設計においては、オブジェクトがどのような属性を持ち、どのような振る舞いをするべきかを慎重に検討する必要がある。また、カプセル化、継承、ポリモーフィズムといったオブジェクト指向の原則を理解し、適切に適用することで、より保守性の高い、再利用可能なコードを作成することができる。 クラスは、オブジェクト指向プログラミングの根幹をなす概念であり、システムエンジニアを目指す上で不可欠な知識だ。クラスの概念をしっかりと理解し、実践的なプログラミングを通して習得することで、より高度なソフトウェア開発に携わることができるようになるだろう。