Pythonでの列挙型(enum)の使い方とは？識別子の集合について紹介！
- システム
エンジニア - enumの特徴と使い方について教えてください。
- プロジェクト
マネージャー - 列挙型とも呼ばれ、決められた複数の選択肢から値を指定する際に利用します。
Pythonでの列挙型(enum)の使い方とは？
今回は、Pythonでの列挙型(enum)の使い方について説明します。
enumとは、識別子の集合です。通常、意味のある集合体として定義します。
ここでは、Enumクラス、IntEnumクラス、Flagクラス、unique、auto関数
について紹介します。
Pythonでのenumの使い方に興味のある方はぜひご覧ください。
Enumクラス
Pythonにおけるenumの基底クラスであるEnumクラスの使い方を紹介します。
実際のソースコードを見てみましょう。
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from enum import Enum
class Fruits(Enum):
APPLE= 1
BANANA = 2
CHERRY = 3
print(Fruits.APPLE) # Fruits.APPLE
print(repr(Fruits.BANANA)) # <Fruits.BANANA: 2>
print(type(Fruits.CHERRY)) # <enum 'Fruits'>
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実行結果は以下のようになります。
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2
3
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Fruits.APPLE
<Fruits.BANANA: 2>
<enum 'Fruits'>
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enumの比較は以下のように記述します。
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print(isinstance(Fruits.APPLE, Fruits)) # True
print(Fruits.BANANA == Fruits.BANANA) # True
print(Fruits.BANANA == Fruits.CHERRY) # False
print(Fruits.APPLE == 1) # False
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実行結果は以下のようになります。
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1
2
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True
True
False
False
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enumの識別子や値を確認するには、以下のように記述します。
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print(Fruits.APPLE.name) # APPLE
print(Fruits.BANANA.value) # 2
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実行結果は以下のようになります。
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2
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APPLE
2
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enumはfor文で全要素を処理できます。
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for fruits in Fruits:
print(fruits, fruits.name, fruits.value)
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実行結果は以下のようになります。
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2
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Fruits.APPLE APPLE 1
Fruits.BANANA BANANA 2
Fruits.CHERRY CHERRY 3
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配列のように要素にアクセスすることもできます。
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print(Fruits(1)) # Fruits.APPLE
print(Fruits['BANANA']) # Fruits.BANANA
print(Fruits(2).value) # 2
print(Fruits['CHERRY'].name) # CHERRY
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実行結果は以下のようになります。
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1
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Fruits.APPLE
Fruits.BANANA
2
CHERRY
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要素が重複すると、コンパイルエラーになります。
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from enum import Enum
class Fruits(Enum):
APPLE= 1
BANANA = 2
BANANA = 3
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コンパイル結果は以下のようになります。
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TypeError: Attempted to reuse key: 'BANANA'
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Pythonでは、このようにenumを使用します。
IntEnumクラス
EnumクラスおよびintのサブクラスでもあるIntEnumクラスを紹介します。PythonのIntEnumクラスはint型と比較できます。
実際のソースコードを見てみましょう。
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from enum import Enum, IntEnum
class Fruits(Enum):
APPLE = 1
BANANA = 2
CHERRY = 3
class Color(IntEnum):
RED = 1
GREEN = 2
BLUE = 3
class OS(IntEnum):
WINDOWS = 1
LINUX = 2
MAC = 3
# Enumはintと比較できない
print(Fruits.APPLE == 1) # False
# IntEnumはintと比較できる
print(Color.RED == 1) # True
print(Color.RED == OS.WINDOWS) # True
print(int(Color.GREEN)) # 2
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実行結果は以下のようになります。
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False
True
True
2
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このように、PythonのIntEnumクラスはint型と比較できます。
Flagクラス
ビット演算子 (&, |, ^, ~) が使用可能なenumである、Flagクラスを紹介します。
実際のソースコードを見てみましょう。
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from enum import Flag, auto
class Fruits(Flag):
APPLE = auto()
BANANA = auto()
CHERRY = auto()
MIX1 = APPLE | BANANA
MIX2 = APPLE | BANANA | CHERRY
for fruits in Fruits:
print(fruits, fruits.name, fruits.value)
print(Fruits.MIX1 == (Fruits.APPLE | Fruits.BANANA)) # True
print(Fruits.APPLE in Fruits.MIX1) # True
print(Fruits.BANANA in Fruits.MIX1) # True
print(Fruits.CHERRY in Fruits.MIX1) # False
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実行結果は以下のようになります。
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Fruits.APPLE APPLE 1
Fruits.BANANA BANANA 2
Fruits.CHERRY CHERRY 4
Fruits.MIX1 MIX1 3
Fruits.MIX2 MIX2 7
True
True
True
False
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このように、PythonのFlagクラスはビット演算子が使用できます。
unique
識別子が重複しないことを保証するデコレーターである、uniqueを紹介します。
実際のソースコードを見てみましょう。
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from enum import Enum, unique
@unique
class Fruits(Enum):
APPLE= 1
BANANA = 2
CHERRY = 2
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以下のようなコンパイルエラーが発生します。
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ValueError: duplicate values found in <enum 'Fruits'>: CHERRY -> BANANA
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@uniqueをコメントアウトするとコンパイルエラーにはなりません。
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from enum import Enum, unique
#@unique
class Fruits(Enum):
APPLE= 1
BANANA = 2
CHERRY = 2
for fruits in Fruits:
print(fruits, fruits.name, fruits.value)
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実行結果は以下のようになります。
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2
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Fruits.APPLE APPLE 1
Fruits.BANANA BANANA 2
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このようにPythonでは、識別子を重複させたくない場合はuniqueを使用します。
auto関数
値をプログラマが指定する必要がない場合、auto関数が使用できます。
実際のソースコードを見てみましょう。
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from enum import Enum, auto
class Fruits(Enum):
APPLE = auto()
BANANA = auto()
CHERRY = auto()
for fruits in Fruits:
print(fruits, fruits.name, fruits.value)
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実行結果は以下のようになります。
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Fruits.APPLE APPLE 1
Fruits.BANANA BANANA 2
Fruits.CHERRY CHERRY 3
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このようにPythonでは、値をプログラマが指定する必要がない場合、auto関数が使用できます。
- システム
エンジニア - 選択肢にない値を指定してしまう不具合を抑制してくれるのですね。
- プロジェクト
マネージャー - enum以外の値を指定すると不具合を指摘してくれます。
まとめ
いかがでしたでしょうか。Pythonでの列挙型(enum)の使い方について説明しました。
enumとは、識別子の集合です。通常、意味のある集合体として定義します。
ここでは、Enumクラス、IntEnumクラス、Flagクラス、unique、auto関数
について紹介しました。
ぜひご自身でソースコードを書いて、理解を深めてください。
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