【Python】レッスン5-05：クラスの継承を理解しよう

一つ前のLessonではプロパティについて学習しました。

今回はクラスの継承について見ていきましょう。

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継承とは｜親クラスの機能を子クラスに受け継ぐ方法

継承は、親クラスの属性・メソッドを子クラスに受け継ぎ、共通処理をまとめつつ“差分だけ”を追加・変更できる仕組みです。

これを身につけると重複の少ないクラス設計ができ、既存コードを壊さずに振る舞いを拡張（オーバーライド／super()）し、規模が大きくなっても保守しやすい構成にできます。

あなたのクラス設計力を一段引き上げましょう。

クラスの継承の概要と使用するメリット

継承を使うことで、親クラスに定義されたメソッドや属性を子クラスが引き継ぐことができます。

子クラスは親クラスのすべての機能をそのまま利用できるだけでなく、必要に応じて独自のメソッドや属性を追加したり、親クラスのメソッドを変更することも可能です。

これにより、新しい機能を柔軟に追加しながらも、既存のコードを最大限に活用することができます。

クラスを継承するには、以下のように記述します。

class 親クラス名:
  	# 継承させたい属性

class 子クラス名(親クラス名):
  	# 子クラスの独自属性

クラスの継承を使うことで、以下のようなメリットが得られます。

これらの特徴を活用することで、効率的なプログラム設計が可能となります。

クラスの継承のサンプルコード

以下はクラスの継承を実際に使った例です。

この例ではAnimalという親クラスを定義し、そのクラスを継承する子クラスDogを作成しています。

# 親クラスの定義
class Animal:	# Animalクラスを定義（親クラス）
    def __init__(self, name):	# コンストラクタの定義
        self.name = name
    def speak(self):	# 継承させたいメソッド speak の定義
        print(f"{self.name}が吠えています")

# 子クラスの定義
class Dog(Animal):	# Animalクラスを継承したDogクラスを定義
    # 親クラスのコンストラクタを使用できるため、ここでは定義しない
    def run(self):	# このクラスの独自メソッド run の定義
        print(f"{self.name}が走っています")
        
class Cat(Animal):		# Animalクラスを継承したCaクラスを定義
    def sleep(self):	# このクラスの独自メソッド sleep の定義
        print(f"{self.name}が眠っています")

# インスタンス生成
dog = Dog("ポチ")	  # 引数ポチを渡してインスタンス生成
dog.speak()			# 親クラスのメソッドを呼び出し
dog.run()			# 子クラスの独自メソッドを呼び出し
cat = Cat("ミケ")	  # 引数ミケを渡してインスタンス生成
cat.speak()			# 親クラスのメソッドを呼び出し
cat.sleep()			# 子クラスの独自メソッドを呼び出し

このコードではAnimalクラスが基本的な属性nameとメソッドspeakを持っています。

DogクラスはAnimalクラスを継承し、親クラスの__init__メソッドを利用してname属性を初期化しますが、speakメソッドを独自に定義し直しています。

このように継承を使うことで親クラスの機能を再利用しつつ、子クラスに固有の振る舞いを追加することができます。

なお、今回は子クラスにコンストラクタを指定しませんでしたが、指定することも可能です。

ただし、その場合は親クラスのコンストラクタが自動で呼び出されなくなるため、super()関数 を用いて明示的に呼び出す必要があります。

class Dog(Animal):						# Animalクラスを継承したDogクラスを定義
    def __init__(self, name, breed):	# 子クラス独自の引数を追加したコンストラクタ
        super().__init__(name)			# 親クラスのコンストラクタを呼び出す
        self.breed = breed				# 子クラス独自の属性を追加

まとめ｜親の力を生かし、差分で拡張しよう

継承は「親クラスの属性・メソッドを受け継ぎ、子クラスで差分だけを追加・変更する」仕組みでした。

共通化によるコード再利用、振る舞いの拡張、保守性の向上が主なメリットです。

今日身につけた「共通化と拡張」の視点は、この先の学習や実装でも確かな武器になります。

次のレッスンでも視野を広げていきましょう。

練習問題：クラスの継承を使ってみよう

この記事で学習した「クラスの継承」を復習する練習問題に挑戦しましょう。

問題｜車両クラスでオブジェクト指向を学ぼう

クラス継承を使った車両管理プログラムを作成しましょう。

親クラス「Vehicle」を定義し、その子クラスとして「Car」と「Motorcycle」を作成します。

各クラスは共通のメソッドを持ちつつ、固有の動作を追加します。プログラムでは車両の名前を設定し、対応する動作を実行するようにしてください。

以下の要件に従ってコードを完成させてください。

ただし、以下のような実行結果となるコードを書くこと。

この乗り物はトヨタです。
この乗り物はハーレーです。
トヨタが道路を走っています。
ハーレーが高速道路を疾走しています。

ヒント｜難しいと感じる人だけ見よう

１からコードを組み立てることが難しい場合は、以下のヒントを開いて参考にしましょう。

このヒントを見てもまだ回答を導き出すのが難しいと感じる場合は、先に正解のコードと解説を見て内容を理解するようにしましょう。

解答例｜車両継承ベーシックプログラム

例えば以下のようなプログラムが考えられます。

解答例の解説｜車両継承ベーシックプログラムの考え方

解答例の詳細解説は以下の通りです。

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クラスの継承の疑問解消｜FAQと用語のまとめ

初心者がつまずきやすいポイントをFAQとしてまとめ、またよく使う専門用語をわかりやすく整理しました。

理解を深めたいときや、ふと疑問に感じたときに役立ててください。

FAQ｜クラスの継承に関するよくある質問

Python用語集｜クラスの継承に関する用語一覧

今回の記事で出てきた用語・関数などを一覧で紹介します。

このサイトに出てくる 全てのPython用語をまとめた用語集 も活用してください。