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ポリモーフィズム（多態性）の基本
ポリモーフィズム（多態性）は、異なるクラスのインスタンスが同じメソッドを持ち、異なる動作をすることを指します。これにより、同じインターフェースを通じて異なるオブジェクトを扱うことができ、コードの柔軟性と再利用性が向上します。
ポリモーフィズムの基本的な考え方
ポリモーフィズムは、次の2つの原則に基づいています：
- 同じメソッド名：異なるクラスが同じメソッド名を持つこと。
- 異なる実装：それぞれのクラスでメソッドが異なる動作をすること。
サンプルコード
以下に、ポリモーフィズムの基本的な例を示します。この例では、Animalという基底クラスと、DogおよびCatという派生クラスを作成します。それぞれのクラスは、speakというメソッドを持ち、異なる動作をします。
class Animal:
def speak(self):
raise NotImplementedError("このメソッドはサブクラスで実装する必要があります。")
class Dog(Animal):
def speak(self):
return "ワンワン"
class Cat(Animal):
def speak(self):
return "ニャー"
def animal_sound(animal):
print(animal.speak())
# インスタンスを作成
dog = Dog()
cat = Cat()
# ポリモーフィズムを利用
animal_sound(dog) # 出力: ワンワン
animal_sound(cat) # 出力: ニャー
コードの解説
-
Animalクラス: 基底クラスであり、
speakメソッドはサブクラスで実装する必要があることを示すために、NotImplementedErrorを発生させています。 -
DogクラスとCatクラス:
Animalクラスを継承し、それぞれspeakメソッドをオーバーライドしています。Dogクラスでは「ワンワン」を、Catクラスでは「ニャー」を返します。 -
animal_sound関数: 引数として
Animalクラスのインスタンスを受け取り、speakメソッドを呼び出します。この関数は、どの動物が渡されてもその動物の鳴き声を出力します。 -
インスタンスの生成と関数の呼び出し:
DogとCatのインスタンスを作成し、animal_sound関数を呼び出すことで、ポリモーフィズムが実現されています。
ポリモーフィズムの利点
- コードの柔軟性: 異なるクラスでも同じインターフェースを持つため、同じ関数で様々なオブジェクトを扱うことができます。
- 拡張性: 新しいクラスを追加する際に、既存のコードを変更することなく新しい動作を追加できます。
- 保守性の向上: 共通のメソッド名を使用することで、コードがより整理され、保守が容易になります。
ポリモーフィズムを活用することで、プログラムの設計がより直感的かつ柔軟になります。今後の学習では、ポリモーフィズムを使った設計パターンや実践的なアプローチについても学んでいきましょう。