pythonの問題を解説してほしいです。

Question

出力結果はどうなるか

class Sample:

  c_list = []

  def add_c_list(self,data):
    self.c_list.append(data)

print("出力結果:", end=" ")
sample1 = Sample()
sample1.add_c_list("データ1")

sample2 = Sample()
sample2.add_c_list("データ2")

for item_data in sample1.c_list:
  print(item_data, end=" ")

正解：出力結果: データ1 データ2

なぜこの答えになるのか解説してほしいです。よろしくお願いいたします。

Answer 1

ご質問は、Sampleクラスのインスタンスをsample1、sample2とそれぞれ別に生成しているのに、なぜc_listにデータが集まるのか、との疑問から来ているものとしての回答です。答えとしては「c_lsitがクラス変数として宣言されている」からです。この場合、Sampleクラスのインスタンスを何個作成しようとも、全て、クラス共通の変数であるc_clistに作用します。

8.7. クラス定義 - python3.6

プログラマのための注釈: クラス定義内で定義された変数はクラス属性であり、全てのインスタンス間で共有されます。インスタンス属性は、メソッドの中で self.name = value とすることで設定できます。

クラス変数とインスタンス変数を別に宣言して動かしてみるサンプルです。実行結果に注意してみてください。

# coding: utf-8
class Sample:

  # クラス変数
  c_list = []

  def __init__(self):
    # インスタンス変数
    self.c_list2 = []

  def add_c_list(self,data):
    self.c_list.append(data)
    self.c_list2.append(data)


print("\n出力結果:", end=" ")
sample1 = Sample()
sample1.add_c_list("データ1")

sample2 = Sample()
sample2.add_c_list("データ2")

for item_data in sample1.c_list:
  print(item_data, end=" ")

print("\n出力結果2:", end=" ")
for item_data in sample1.c_list2:
  print(item_data, end=" ")

実行結果

$ python3 t1.py

出力結果: データ1 データ2
出力結果2: データ1

Answer 2

何が起きているのか挙動を確認するには、デバッグ環境を整え、ステップ実行をしてみると良いです。
学習環境に投入することで、飛躍的に効率が高まります。

環境を整えるのが難しいようであれば、以下のようなサイトを活用してみるのも良いかと。
http://pythontutor.com/visualize.html#code=class%20Sample%3A%0A%0A%20%20c_list%20%3D%20%5B%5D%0A%0A%20%20def%20add_c_list%28self,data%29%3A%0A%20%20%20%20self.c_list.append%28data%29%0A%0Aprint%28%22%E5%87%BA%E5%8A%9B%E7%B5%90%E6%9E%9C%3A%22,%20end%3D%22%20%22%29%0Asample1%20%3D%20Sample%28%29%0Asample1.add_c_list%28%22%E3%83%87%E3%83%BC%E3%82%BF1%22%29%0A%0Asample2%20%3D%20Sample%28%29%0Asample2.add_c_list%28%22%E3%83%87%E3%83%BC%E3%82%BF2%22%29%0A%0Afor%20item_data%20in%20sample1.c_list%3A%0A%20%20print%28item_data,%20end%3D%22%20%22%29&cumulative=false&curInstr=0&heapPrimitives=false&mode=display&origin=opt-frontend.js&py=3&rawInputLstJSON=%5B%5D&textReferences=false