【Python入門】isinstanceとtypeの違いと使い分け方を具体例で徹底解説

isinstance(オブジェクト, クラスまたはタプル)

# 整数かどうかを判定する例
x = 10
result = isinstance(x, int)
print(result)  # True が表示されます

# intまたはfloatかどうかを判定する例
value1 = 3.14
value2 = "hello"

# 第2引数にタプルで複数の型を渡せます
print(isinstance(value1, (int, float)))  # True どちらかに一致すればTrue
print(isinstance(value2, (int, float)))  # False どれにも一致しないのでFalse

def square(num):
    # numがintまたはfloatでなければエラーを出す
    if not isinstance(num, (int, float)):
        raise TypeError("numは数値型(intまたはfloat)である必要があります")
    return num * num

print(square(3))      # 9
print(square(2.5))    # 6.25
# print(square("3"))  # コメントを外すとTypeErrorが発生します

def total(value):
    # リストなら中身を合計
    if isinstance(value, list):
        return sum(value)
    # 数値ならそのまま返す
    elif isinstance(value, (int, float)):
        return value
    else:
        raise TypeError("listまたは数値を渡してください")

print(total([1, 2, 3]))  # 6
print(total(10))         # 10

# 動物クラス(親クラス)
class Animal:
    pass

# 犬クラス(Animalを継承)
class Dog(Animal):
    pass

# 猫クラス(Animalを継承)
class Cat(Animal):
    pass

dog = Dog()
cat = Cat()

print(isinstance(dog, Dog))     # DogのインスタンスなのでTrue
print(isinstance(dog, Animal))  # Animalを継承しているのでTrue
print(isinstance(dog, Cat))     # Catとは無関係なのでFalse

def ensure_list(value):
    # すでにリストならそのまま返す
    if isinstance(value, list):
        return value
    # タプルやセットならリストに変換して返す
    elif isinstance(value, (tuple, set)):
        return list(value)
    # それ以外は1要素のリストとして包む
    else:
        return [value]

print(ensure_list([1, 2, 3]))   # [1, 2, 3]
print(ensure_list((4, 5)))      # [4, 5]
print(ensure_list(10))          # [10]
print(ensure_list("abc"))       # ['abc']

type(オブジェクト)

x = 10
y = "hello"

print(type(x))  # <class 'int'>
print(type(y))  # <class 'str'>

class Animal:
    pass

class Dog(Animal):
    pass

dog = Dog()

print(isinstance(dog, Animal))      # True (DogはAnimalのサブクラス)
print(type(dog) is Animal)          # False (実際の型はDog)
print(type(dog) is Dog)             # True  (Dogで作られたインスタンス)

print(type(dog) == Dog)  # True
print(type(dog) is Dog)  # True (こちらを推奨)

class MyClass:
    pass

obj = MyClass()

print(type(obj))       # <class '__main__.MyClass'>
print(type(MyClass))   # <class 'type'>

def debug_print(value, name="value"):
    # デバッグ用に値とその型を表示する関数
    print(f"{name} = {value!r} (type: {type(value)})")

debug_print(10, "x")
debug_print([1, 2, 3], "numbers")
debug_print({"a": 1}, "data")

class Shape:
    pass

class Circle(Shape):
    pass

class Square(Shape):
    pass

def process_shape(shape):
    # Shapeかそのサブクラスなら受け入れる
    if isinstance(shape, Shape):
        print("図形として処理します")
    else:
        raise TypeError("Shape系のインスタンスを渡してください")

process_shape(Circle())  # OK
process_shape(Square())  # OK

def to_simple_value(value):
    # 厳密にintだけ許可したいケース
    if type(value) is int:
        return value
    # 厳密にstrだけ許可したいケース
    elif type(value) is str:
        return value
    else:
        raise TypeError("サポートされていない型です")

print(to_simple_value(10))      # 10
print(to_simple_value("test"))  # test
# print(to_simple_value(True))  # コメントを外すとTypeError (boolはintのサブクラスだが許可しない)

# アンチパターンの例
def process(value):
    if isinstance(value, int):
        ...
    elif isinstance(value, str):
        ...
    elif isinstance(value, list):
        ...
    # 型ごとに分岐が延々と続く

class Animal:
    pass

class Dog(Animal):
    pass

def feed(animal):
    # 良くない例: typeでぴったり一致を要求してしまっている
    if type(animal) is Animal:
        print("餌を与えます")
    else:
        raise TypeError("Animal以外は受け付けません")

feed(Dog())  # TypeError になってしまう

from typing import Any, Dict

class ConfigError(Exception):
    """設定値に問題がある場合に送出する例外クラス"""
    pass

def validate_timeout(config: Dict[str, Any]) -> int:
    """
    設定辞書から'timeout'を検証してint秒として返す関数です。
    - intまたはfloatならOK(ただし0以上)
    - 数値文字列ならintに変換
    - それ以外はエラー
    """
    if "timeout" not in config:
        raise ConfigError("timeoutが設定されていません")

    value = config["timeout"]

    # 1. まず数値型(int, float)であるかをisinstanceで緩やかに判定
    if isinstance(value, (int, float)):
        if value < 0:
            raise ConfigError("timeoutは0以上である必要があります")
        # ここでは厳密にintを返したいので、typeで厳密比較しつつ変換方針を決める
        if type(value) is float:
            # floatなら小数点以下を切り捨てる、という仕様にする
            return int(value)
        # intならそのまま返す
        return value

    # 2. 文字列ならintに変換を試みる
    if isinstance(value, str):
        try:
            ivalue = int(value)
        except ValueError:
            raise ConfigError("timeoutは数値文字列である必要があります")
        if ivalue < 0:
            raise ConfigError("timeoutは0以上である必要があります")
        return ivalue

    # 3. それ以外の型は受け付けない
    raise ConfigError(f"timeoutの型が不正です: {type(value)}")

# サンプル実行
configs = [
    {"timeout": 10},
    {"timeout": 3.7},
    {"timeout": "5"},
    {"timeout": -1},
]

for cfg in configs:
    try:
        result = validate_timeout(cfg)
        print(f"config={cfg!r} -> timeout={result}秒")
    except ConfigError as e:
        print(f"config={cfg!r} -> エラー: {e}")