Pythonのselfとは何か？クラスとメソッドの基本と使い方

# selfが「自分自身」を指すことを確認する例
class Box:
    def set_value(self, value):
        # インスタンスの属性valueに値を保存
        self.value = value

    def show_ids(self):
        # id()はオブジェクトの「同一性」を表す整数を返します
        print("id(self) =", id(self))

b = Box()
print("id(b)   =", id(b))
b.set_value(42)
b.show_ids()  # selfはbと同じオブジェクトを指す

# 技術的にはself以外の名前でも動くが、非推奨の例
class Counter:
    def inc(this, step=1):  # 動くが慣習に反する
        if not hasattr(this, "n"):
            this.n = 0
        this.n += step

c = Counter()
c.inc()
print(c.n)  # 1

class Greeter:
    def hello(self, name):
        print(f"Hello, {name}! I am {id(self)}")

g = Greeter()

# インスタンスから呼ぶ(自動でself=gが渡される)
g.hello("Alice")

# クラスから関数として取り出し、明示的にインスタンスを渡す
Greeter.hello(g, "Bob")

# 取り出したメソッドオブジェクトの中身を観察
bound = g.hello
print("bound.__self__ is g:", bound.__self__ is g)  # バインド先のインスタンス
print("bound.__func__ is Greeter.hello:", bound.__func__ is Greeter.hello)

# 2つのウォレットがお互いに影響しないことを示す
class Wallet:
    def __init__(self, owner, balance=0):
        self.owner = owner       # インスタンス固有の属性
        self.balance = balance   # インスタンス固有の属性

    def deposit(self, amount):
        self.balance += amount   # 自分の残高だけが増える

    def __str__(self):
        return f"{self.owner}: {self.balance}円"

w1 = Wallet("Alice", 1000)
w2 = Wallet("Bob", 500)
w1.deposit(300)
print(w1)  # Alice: 1300円
print(w2)  # Bob: 500円

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        # ここでインスタンス属性を生やす
        self.name = name
        self.age = age

    def greet(self):
        print(f"Hi, I'm {self.name} ({self.age})")

p = Person("Carol", 20)
p.greet()

class Thermometer:
    def set_celsius(self, c):
        self.c = c

    def as_fahrenheit(self):
        return self.c * 9 / 5 + 32

t = Thermometer()
t.set_celsius(25)
print(t.as_fahrenheit())

class Sample:
    def __init__(self, v):
        self.v = v

    def wrong(self):
        v = 99         # ローカル変数。self.vは変わらない
        return v

    def correct(self):
        self.v = 99    # インスタンス属性を更新する
        return self.v

s = Sample(10)
print(s.wrong(), s.v)   # ローカルだけが99
print(s.correct(), s.v) # 属性が99に更新される

# 典型的なミス: selfを定義し忘れる
class Oops:
    def greet():  # ← selfがない
        print("hello")

x = Oops()
# インスタンスから呼ぶと、Pythonは暗黙にインスタンスを1つ渡す
x.greet()

class Fixed:
    def greet(self):  # ← selfを追加
        print(f"hello from {id(self)}")

Fixed().greet()

class User:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    @classmethod
    def from_csv(cls, line):
        # クラスを参照するので、継承先でも正しく動く
        name = line.strip().split(",")[0]
        return cls(name)

u = User.from_csv("dave,admin")
print(isinstance(u, User), u.name)

class Math:
    @staticmethod
    def add(a, b):
        return a + b

print(Math.add(2, 3))
m = Math()
print(m.add(4, 5))  # インスタンス経由でも呼べるがselfは渡されない

class Echo:
    def say(self, msg):
        print(f"[{id(self)}] {msg}")

e = Echo()

# クラスから取り出す → 関数(未バインド)
func = Echo.say
print(type(func), hasattr(func, "__self__"))

# インスタンスから取り出す → バウンドメソッド
bound = e.say
print(type(bound), hasattr(bound, "__self__"))
print("bound.__self__ is e:", bound.__self__ is e)

# 未バインド関数は自分でインスタンスを渡して呼ぶ
func(e, "manual call")

# 良い例
class Good:
    def do(self):  # selfで統一
        pass

# 悪い例(非推奨)
class Bad:
    def do(this):  # チーム開発では混乱のもと
        pass

class Profile:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.tags = []       # ここで宣言しておく
        self.active = True   # 既定値もまとめる

    def deactivate(self):
        self.active = False  # 既に存在する属性を更新

# Python 3.11+
from typing import Self

class Builder:
    def __init__(self):
        self.parts: list[str] = []

    def add(self, part: str) -> Self:
        self.parts.append(part)
        return self  # Selfに適合する(同じインスタンスを返す)

    def build(self) -> str:
        return "-".join(self.parts)

b = Builder().add("A").add("B")
print(b.build())