クラスメソッド (クラスメソッド) とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

クラスメソッド (クラスメソッド) の読み方

日本語表記

クラスメソッド (クラスメソッド)

英語表記

classmethod (クラスメソッド)

クラスメソッド (クラスメソッド) の意味や用語解説

プログラミングにおけるクラスとは、オブジェクト指向の基本的な概念の一つであり、データ（属性）と、そのデータを操作する処理（メソッド）を一つにまとめた、オブジェクトの設計図である。この設計図に基づいて作成される具体的な実体をオブジェクト、またはインスタンスと呼ぶ。例えば、人間という概念をクラスとして定義する場合、名前、年齢といった属性や、食べる、歩くといった行動をメソッドとして記述する。実際に「田中さん」や「佐藤さん」といった個別の人間を作り出すとき、それらがオブジェクトにあたり、それぞれのオブジェクトはクラスという設計図で定義された属性とメソッドを持つことになる。 メソッドは、クラスやオブジェクトが実行できる動作や機能を定義したものである。オブジェクトの行動を記述したり、オブジェクトが持つデータを操作したりするために使われる。このメソッドには主に二つの種類があり、それがインスタンスメソッドとクラスメソッドである。それぞれのメソッドは、利用される場面やアクセスできる情報に違いがある。 まず、インスタンスメソッドについて説明する。これは、最も一般的によく用いられるメソッドの形式であり、特定のオブジェクト（インスタンス）に紐付いて機能する。インスタンスメソッドは、そのオブジェクト自身が持つデータ（属性）にアクセスし、それらを操作したり、そのデータに基づいて特定の処理を実行したりする。例えば、「田中さん」というオブジェクトが「歩く」というメソッドを呼び出す場合、それは田中さん個人の行動であり、他の佐藤さんというオブジェクトの行動とは独立している。インスタンスメソッドを呼び出すためには、まずクラスからオブジェクトを生成する必要がある。オブジェクトが作成された後に、そのオブジェクトの持つ個別の状態（データ）に対してメソッドを適用する、という流れになる。インスタンスメソッドの内部では、通常、メソッドが呼び出された対象のオブジェクト自身を参照するための特別な引数（多くの言語では`self`や`this`といった名前で表現される）を受け取る。これにより、メソッドがどのオブジェクトのデータを操作すべきかを明確に識別できる。 次に、本題であるクラスメソッドについて解説する。クラスメソッドは、インスタンスメソッドとは異なり、特定のオブジェクトのデータではなく、クラスそのものに対して作用するメソッドである。つまり、まだクラスから一つもオブジェクトが生成されていなくても、クラス名を直接指定して呼び出すことができる。クラスメソッドは、クラス全体に関連する機能を提供したり、そのクラスのすべてのオブジェクトで共有されるデータ（クラス変数）を操作したりする際に利用される。 クラスメソッドの主な用途の一つに、「代替コンストラクタ」がある。通常のオブジェクト生成（コンストラクタ）は、固定された引数でオブジェクトを初期化することが多いが、クラスメソッドを使うことで、様々な形式の入力データから柔軟にオブジェクトを生成する機能を提供できる。例えば、ファイルから読み込んだデータやネットワーク経由で受信したデータなど、異なる形式の入力から同じクラスのオブジェクトを作成したい場合に、クラスメソッドを定義してそれぞれの入力形式に対応するオブジェクト生成ロジックを実装することが可能だ。これは、オブジェクトの生成方法を複数用意したい場合に非常に有効な手段となる。 また、クラスメソッドは、クラス全体で共有される情報を扱う場合にも適している。例えば、そのクラスが生成できるオブジェクトの最大数を管理したり、特定のクラスに共通の設定値を取得・設定したりするような、個別のオブジェクトの状態に依存しない処理に利用される。インスタンスメソッドが特定の個人が行う行動であるのに対し、クラスメソッドはクラス全体に関する普遍的な情報や、クラスの代表として行われる行動を取り扱う。特定の個人（オブジェクト）がいなくても、「クラス」という概念自体が持つ情報や機能を取り扱うことができる点が、クラスメソッドの大きな特徴である。 クラスメソッドを呼び出す際は、オブジェクトの変数名ではなく、クラスの定義名を使って直接呼び出す。これにより、特定のオブジェクトのインスタンス化を必要とせず、クラスそのものの性質や振る舞い、またはクラスレベルの共有データに対する操作を直接実行できる。クラスメソッドは、メソッドの定義時に特別なキーワード（Pythonでは`@classmethod`デコレータなど）を付与することで区別され、そのメソッドの第一引数には、呼び出し元のクラス自身が渡される（多くの言語では`cls`といった名前で表現される）。この引数を通じて、クラスメソッドはクラスの他の属性やメソッドにアクセスすることが可能となる。 このように、クラスメソッドはオブジェクト指向プログラミングにおいて、特定のオブジェクトの生成を待たずにクラスレベルの機能を提供したり、オブジェクトの生成方法に多様性をもたらしたりするなど、柔軟な設計を実現するための重要な要素である。インスタンスメソッドとクラスメソッドは、それぞれ異なる目的と適用範囲を持つため、これらを適切に使い分けることで、より堅牢で保守しやすいシステムを構築することにつながる。