【Python】init()の基本: オブジェクト生成時の初期設定を解説

# __init__の呼び出しタイミングを確認する最小例

class Greeter:
    def __init__(self, name):  # nameは必須引数
        print("[__init__] called")  # いつ呼ばれるかを可視化
        self.name = name          # インスタンス変数の設定

    def say_hello(self):
        return f"Hello, {self.name}!"

g = Greeter("Alice")              # インスタンス生成と同時に__init__が呼ばれる
print(g.say_hello())

# selfを付け忘れるとインスタンスに値が残らない例

class Counter:
    def __init__(self, start):
        count = start      # これはローカル変数。インスタンスに保存されない
        self.count = start # こちらが正しい。各インスタンスの状態となる

c1 = Counter(10)
# print(count)  # NameError: ローカル変数は外から参照できない
print(c1.count)  # self.countはインスタンスに保存されている

class Sample:
    def __init__(self, x: int, y: int = 0):  # 型ヒントとデフォルト値
        self.x = x
        self.y = y
        # return 123  # これはエラー: __init__() should return None

# __new__と__init__の呼び順を確認する例

class Trace:
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("[__new__] allocate instance")
        return super().__new__(cls)  # インスタンスを実際に生成

    def __init__(self, value):
        print("[__init__] initialize instance")
        self.value = value

t = Trace(42)
print(t.value)

class User:
    def __init__(self, name, is_admin=False):
        # nameは必須、is_adminはオプション
        if not name:
            raise ValueError("nameは空にできません")
        self.name = name
        self.is_admin = is_admin

u1 = User("Alice")
u2 = User("Bob", is_admin=True)
print(u1.name, u1.is_admin)
print(u2.name, u2.is_admin)

from typing import Optional

class Article:
    def __init__(self, title: str, body: str, tags: Optional[list[str]] = None):
        self.title = title
        self.body = body
        self.tags = tags if tags is not None else []  # 後述のミュータブル注意点にも対応

a = Article("入門", "本文です")
print(a.title, a.tags)

class Configurable:
    def __init__(self, name: str, *plugins, **options):
        self.name = name
        self.plugins = list(plugins)   # 位置引数の余りをプラグイン群として扱う
        self.options = dict(options)   # キーワード引数を設定辞書として保持

c = Configurable("service", "p1", "p2", timeout=3.0, retries=2)
print(c.plugins)
print(c.options)

# 悪い例: リストが全インスタンスで共有される
class BagBad:
    def __init__(self, items=[]):
        self.items = items

b1 = BagBad()
b2 = BagBad()
b1.items.append("apple")
print("bad:", b1.items, b2.items)  # b2にも影響が出る

# 良い例: Noneを使って都度新しく作る
class BagGood:
    def __init__(self, items=None):
        self.items = list(items) if items is not None else []

g1 = BagGood()
g2 = BagGood()
g1.items.append("apple")
print("good:", g1.items, g2.items)  # g2には影響しない

class Rectangle:
    def __init__(self, width: float, height: float):
        self.width = self._validate_length(width)
        self.height = self._validate_length(height)
        self.area = self.width * self.height  # 依存する計算は最後に

    def _validate_length(self, v: float) -> float:
        if v <= 0:
            raise ValueError("widthとheightは正の数である必要があります")
        return float(v)

r = Rectangle(3, 4)
print(r.area)

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        if not isinstance(name, str):
            raise TypeError("nameはstrである必要があります")
        if not isinstance(age, int):
            raise TypeError("ageはintである必要があります")
        if age < 0:
            raise ValueError("ageは0以上である必要があります")
        self.name = name
        self.age = age

try:
    Person("Alice", -1)
except Exception as e:
    print(type(e).__name__, str(e))

class Product:
    def __init__(self, title: str, price):
        title = title.strip()  # 前後空白の削除
        if not title:
            raise ValueError("titleは空にできません")
        self.title = title

        # 価格は文字列でも数値でも受け取り、小数に正規化
        try:
            self.price = float(price)
        except Exception as e:
            raise TypeError("priceは数値に変換可能である必要があります") from e

p = Product("  Book  ", "1200")
print(p.title, p.price)

class SeriesStats:
    def __init__(self, values: list[float]):
        if not values:
            raise ValueError("valuesは空にできません")
        self.values = values
        # ここでは小コストな集計だけ先に計算
        self.count = len(values)
        self.sum = sum(values)
        self.mean = self.sum / self.count

s = SeriesStats([1, 2, 3, 4])
print(s.count, s.sum, s.mean)

from pathlib import Path

class DataStore:
    def __init__(self, root_dir, **options):
        self.root = Path(root_dir).expanduser().resolve()
        if not self.root.exists():
            raise ValueError(f"ディレクトリが存在しません: {self.root}")

        # 任意オプション。既定値をマージしておく
        defaults = {"readonly": False, "encoding": "utf-8"}
        merged = {**defaults, **options}
        self.readonly = merged["readonly"]
        self.encoding = merged["encoding"]

store = DataStore("./", readonly=True)
print(store.root.is_dir(), store.readonly, store.encoding)

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

try:
    p = Point(10)  # yを渡し忘れ
except TypeError as e:
    print(e)

# 修正: 必須のyを渡す
p = Point(10, 20)
print(p.x, p.y)

class Session:
    def __init__(self, token: str | None):
        self.token = None  # 先に存在だけ確保しておく
        if not token:
            raise ValueError("tokenが必要です")
        self.token = token

try:
    s = Session("")  # 例外になるが、少なくとも属性は存在する設計
except ValueError as e:
    print("ValueError:", e)

class Shadow:
    def __init__(self, value):
        value = value  # 何も起きない。ローカルに代入しただけ
        self.value = value  # これが正しい

s = Shadow(5)
print(s.value)

class LazyLoader:
    def __init__(self, path: str):
        self.path = path
        self._data = None  # まだ読み込まない

    def get_data(self):
        if self._data is None:
            print("[load] heavy loading happens here")
            # 実際はファイルIOやネットワーク等
            self._data = f"content of {self.path}"
        return self._data

loader = LazyLoader("data.txt")
print("created")
print(loader.get_data())  # ここで初めて読み込み
print(loader.get_data())  # 2回目以降はキャッシュ利用