Pythonのクラス変数とインスタンス変数の違いを徹底解説

Pythonでは、__init__()関数の外側で定義された変数は「クラス変数」、内側で定義された変数は「インスタンス変数」と呼ばれます。この2つは似たように見えますが、動作が大きく異なるため、その違いを正しく理解することが重要です。

クラス変数とインスタンス変数の違いとは？

クラス変数は、クラス自体に紐づく変数で、そのクラスから生成されたすべてのインスタンス（オブジェクト）によって共有されます。一方、インスタンス変数は、各オブジェクトごとに独立して保持される変数です。

以下のコード例を見ると、両者の違いがより明確に理解できます。

コード例

class MyClass:
    stat_elem = 456  # クラス変数（__init__の外側）

    def __init__(self):
        self.object_elem = 789  # インスタンス変数（__init__の内側）

c1 = MyClass()
c2 = MyClass()

# 両方の要素の初期値を確認
>>> print(c1.stat_elem, c1.object_elem)
456 789
>>> print(c2.stat_elem, c2.object_elem)
456 789

# クラス変数を変更してみる
MyClass.stat_elem = 888
>>> print(c1.stat_elem, c1.object_elem)
888 789
>>> print(c2.stat_elem, c2.object_elem)
888 789

# 次に、インスタンス変数を変更してみる
c1.object_elem = 777
>>> print(c1.stat_elem, c1.object_elem)
888 777
>>> print(c2.stat_elem, c2.object_elem)
888 789

結果の解説

① クラス変数を変更した場合

MyClass.stat_elem = 888のようにクラス変数を変更すると、c1とc2のどちらのオブジェクトから参照しても値が「888」に変わりました。これは、クラス変数がすべてのインスタンスで共有されていることを示しています。

② インスタンス変数を変更した場合

一方、c1.object_elem = 777のようにインスタンス変数を変更すると、c1の値だけが「777」になり、c2は元の「789」のままでした。これは、インスタンス変数が各オブジェクトごとに独立していることを示しています。

使い分けのポイント

• クラス変数： 全インスタンスで共有したい定数やカウンタなどに適しています。
• インスタンス変数： オブジェクトごとに異なる状態（名前、IDなど）を持たせたい場合に使用します。

なお、注意点として、c1.stat_elem = 値のようにインスタンス経由でクラス変数と同名の変数に代入すると、それは新しいインスタンス変数として作成され、クラス変数自体は変更されません。クラス変数を変更したい場合は、必ずクラス名.変数名の形式でアクセスしましょう。