Python ポリモーフィズム

Note: 「ポリモーフィズム」という言葉は「多様な形」という意味であり、プログラミングにおいては同じ名前のメソッド/関数/演算子が多くのオブジェクトやクラスで実行可能であることを指します。

関数のポリモーフィズム

異なるオブジェクトで使用できるPython関数の例としては、len() 関数があります。

文字列

len() は文字列の文字数を返します：

例

x = "Hello World!"

print(len(x))

タプル

len() はタプル内のアイテム数を返します：

例

mytuple = ("apple", "banana", "cherry")

print(len(mytuple))

辞書

len() は辞書内のキー/値ペア数を返します：

例

thisdict = {
  "brand": "Ford",
  "model": "Mustang",
  "year": 1964
}

print(len(thisdict))

クラスのポリモーフィズム

ポリモーフィズムはクラスのメソッドでよく使用され、複数のクラスで同じメソッド名を持つことができます。

例

異なるクラスで同じメソッドを持つ場合：

class Car:
  def __init__(self, brand, model):
    self.brand = brand
    self.model = model

  def move(self):
    print("Drive!")

class Boat:
  def __init__(self, brand, model):
    self.brand = brand
    self.model = model

  def move(self):
    print("Sail!")

class Plane:
  def __init__(self, brand, model):
    self.brand = brand
    self.model = model

  def move(self):
    print("Fly!")

car1 = Car("Ford", "Mustang")       # Car クラスのインスタンスを作成
boat1 = Boat("Ibiza", "Touring 20") # Boat クラスのインスタンスを作成
plane1 = Plane("Boeing", "747")     # Plane クラスのインスタンスを作成

for x in (car1, boat1, plane1):
  x.move()

上記の最後のforループを見てください。ポリモーフィズムのおかげで、すべてのクラスで同じメソッドを実行することができます。

継承クラスのポリモーフィズム

親クラス名が同じ子クラスを持つクラスでポリモーフィズムを使用できるでしょうか？

答えは「YES」です。上記の例を使用して、親クラスとしてVehicleというクラスを作成し、Car、Boat、PlaneをVehicleクラスの子クラスにすれば、子クラスはVehicleのメソッドを継承しますが、オーバーライドすることもできます：

例

Vehicleというクラスを作成し、Car、Boat、PlaneをVehicleクラスの子クラスにします：

class Vehicle:
  def __init__(self, brand, model):
    self.brand = brand
    self.model = model

  def move(self):
    print("Move!")

class Car(Vehicle):
  pass

class Boat(Vehicle):
  def move(self):
    print("Sail!")

class Plane(Vehicle):
  def move(self):
    print("Fly!")

car1 = Car("Ford", "Mustang")       # Car オブジェクトを作成
boat1 = Boat("Ibiza", "Touring 20") # Boat オブジェクトを作成
plane1 = Plane("Boeing", "747")     # Plane オブジェクトを作成

for x in (car1, boat1, plane1):
  print(x.brand)
  print(x.model)
  x.move()

上記の例では、Carクラスは空ですが、Vehicleからbrand、model、move()を継承しています。

BoatとPlaneクラスもVehicleからbrand、model、move()を継承していますが、move()メソッドをオーバーライドしています。

ポリモーフィズムのおかげで、すべてのクラスで同じメソッドを実行することができます。