Pythonでは、メソッドではなく関数をいつ使用すればよいですか？

PythonのZenは、物事を行う方法は1つだけである必要があると述べています。

ささいな例であるChessBoardオブジェクトを見てみましょう。理事会でキングの合法的な動きをすべて利用できるようにする方法が必要だとしましょう。ChessBoard.get_king_moves（）またはget_king_moves（chess_board）を記述しますか？

これが私が調べたいくつかの関連する質問です：

• なぜPythonは「マジックメソッド」を使用するのですか？
• Python文字列に文字列長メソッドがない理由はありますか？

私が得た答えはほとんど決定的ではありませんでした：

なぜPythonは一部の機能（list.index（）など）にメソッドを使用し、他の機能（たとえばlen（list））に関数を使用するのですか？

主な理由は歴史です。関数は、タイプのグループに対して一般的であり、メソッドをまったく持たないオブジェクト（タプルなど）でも機能することを目的とした操作に使用されました。Pythonの関数機能（map（）、apply（）など）を使用するときに、アモルファスオブジェクトのコレクションに簡単に適用できる関数があると便利です。

実際、組み込み関数としてlen（）、max（）、min（）を実装する方が、実際には、各型のメソッドとして実装するよりもコードが少なくて済みます。個々のケースについて疑問を投げかけることはできますが、それはPythonの一部であり、そのような根本的な変更を今行うには遅すぎます。関数は、大規模なコード破損を回避するために残しておく必要があります。

興味深いことですが、上記では実際に採用する戦略についてはあまり触れていません。

これが理由の1つです。カスタムメソッドを使用すると、開発者はgetLength（）、length（）、getlength（）などの異なるメソッド名を自由に選択できます。Pythonは厳密な命名を強制するため、共通の関数len（）を使用できます。

もう少し面白い。私の見解では、関数はある意味では、インターフェースのPythonicバージョンです。

最後に、グイド自身から：

能力/インターフェースについて話すと、「ローグ」の特別なメソッド名のいくつかについて考えさせられました。言語リファレンスでは、「クラスは、特殊な名前でメソッドを定義することにより、特殊な構文（算術演算や添え字やスライスなど）によって呼び出される特定の演算を実装できる」と述べています。しかし、構文のサポートではなく、組み込み関数の利点のために提供されているように見える、__len__またはのような特別な名前を持つこれらすべてのメソッドが__unicode__あります。それはので、おそらく、インターフェイスベースのPythonで、これらの方法は、ABCの定期的な名前のメソッドに変わるでしょう __len__になるだろう

class container:
  ...
  def len(self):
    raise NotImplemented

それについてもう少し考えますが、すべての構文操作が特定のABCで適切な通常の名前のメソッドを呼び出さ<object.lessthancomparable.lessthanないのはなぜかわかりません。「」は、例えば、あろうおそらく呼び出し「（あるいは「」「）。したがって、もう1つの利点は、Pythonをこの複雑な名前の奇妙さから引き離すことができることです。これは、HCIの改善のようです。

うーん。同意するかどうかはわかりません（図:-)。

最初に説明したいのが「Pythonの理論的根拠」です。

まず、HCIの理由から、x.len（）ではなくlen（x）を選択しました（def __len__()かなり後になりました）。実際には2つの理由があり、どちらもHCIです。

（a）一部の操作では、接頭表記は単にpostfixよりも読みやすくなります-接頭辞（およびインフィックス！）の操作は数学において長い伝統があり、ビジュアルが問題について数学者が考える助けとなる表記法を好みます。式を次のようx*(a+b)に書き換える簡単さを比較してくださいx*a + x*b生OO表記を使用して同じことをやっての不器用さにします。

（b）何かの長さを要求していることlen(x)を知っているというコードを読んだとき。これは2つのことを教えてくれます。結果は整数であり、引数はなんらかのコンテナです。逆に、私がを読んだときx.len()、それがxインターフェイスを実装しているコンテナ、または標準を持つクラスから継承しているコンテナの一種であることをすでに知っている必要がありますlen()。マッピングを実装していないクラスにget()or keys() メソッドがある場合、またはファイルではないものにwrite()ください。

同じことを別の言い方をすると、「len」は組み込みの操作と見なされ ます。それを失うのは嫌だ。あなたがそれを意味していたのかどうかははっきりしませんが、 'def len（self）：...'は通常の方法に降格したいようです。私はそのことを強く-1としています。

説明することを約束したPythonの理論的根拠の2番目のビットは、__special__単に見るだけでなく、 特別な方法を選んだ理由specialです。クラスがオーバーライドする可能性のある多くの操作、一部の標準（__add__またはまたは__getitem__）、一部の標準ではない（たとえば、ピクルス__reduce__は長い間Cコードでまったくサポートされていなかった）を予期していました。これらの特別な操作で通常のメソッド名を使用したくありませんでした。そのため、既存のクラス、またはすべての特別なメソッドのエンサイクロペディックメモリを持たないユーザーが作成したクラスは、実装するつもりのない操作を誤って定義してしまう可能性があります。 、悲惨な結果をもたらす可能性があります。IvanKrstićはこれをより簡潔に彼のメッセージで説明しました。メッセージは私がこれをすべて書いた後に届きました。

---Guido van Rossum（ホームページ：http ://www.python.org/~guido/ ）

これについての私の理解は、特定のケースでは、プレフィックス表記がより意味をなす（つまり、Duck.quackがquack（Duck）よりも言語の観点から理解できる）ことであり、関数も「インターフェース」を許可します。

そのような場合、私の推測は、Guidoの最初の点のみに基づいてget_king_movesを実装することです。しかし、それでも、同様のプッシュメソッドとポップメソッドを使用してスタッククラスとキュークラスを実装するなど、関数またはメソッドのどちらであるかについて、未解決の問題が数多く残っています。（私は本当にプッシュポップインターフェイスに信号を送りたいので、ここでは関数を推測します）

TLDR：関数とメソッドのどちらを使用するかを決定するための戦略を誰かが説明できるか？

私の一般的なルールはこれです- 操作はオブジェクトに対して行われますか、それともオブジェクトによって行われますか？

オブジェクトによって行われる場合は、メンバー操作である必要があります。他にも適用できる場合、またはオブジェクトに対して他の何かによって行われる場合は、関数（または他の何かのメンバー）である必要があります。

プログラミングを導入するとき、車などの現実世界のオブジェクトの観点からオブジェクトを記述することは（実装は正しくありませんが）伝統的です。あなたはアヒルに言及しているので、それで行こう。

class duck: 
    def __init__(self):pass
    def eat(self, o): pass 
    def crap(self) : pass
    def die(self)
    ....

「オブジェクトは実在のもの」の類推の文脈では、オブジェクトが実行できるすべてのことに対してクラスメソッドを追加することは「正しい」ことです。だから、アヒルを殺したいのですが、アヒルに.kill（）を追加しますか？いいえ...私が知る限り、動物は自殺しません。したがって、アヒルを殺したい場合は、次のようにします。

def kill(o):
    if isinstance(o, duck):
        o.die()
    elif isinstance(o, dog):
        print "WHY????"
        o.die()
    elif isinstance(o, nyancat):
        raise Exception("NYAN "*9001)
    else:
       print "can't kill it."

このアナロジーから離れて、なぜメソッドとクラスを使用するのですか？データを格納し、うまくいけば、将来的に再利用可能で拡張可能なようにコードを構造化したいからです。これは、OO設計にとって非常に重要なカプセル化の概念をもたらします。

カプセル化プリンシパルとは、まさにこれです。デザイナーとして、実装やクラスの内部について、ユーザーや他の開発者が必ずしもアクセスする必要のないものをすべて隠す必要があります。クラスのインスタンスを扱うので、これは「このインスタンスでどの操作が重要か」に減少します。操作がインスタンス固有でない場合は、メンバー関数であってはなりません。

TL; DR：@ブライアンが言ったこと インスタンスで動作し、クラスインスタンスの内部にあるデータにアクセスする必要がある場合は、メンバー関数である必要があります。

次の場合にクラスを使用します。

1）実装の詳細から呼び出しコードを分離する- 抽象化とカプセル化を利用する。

2）他のオブジェクトの代わりになりたいとき- 多態性を利用する。

3）同様のオブジェクトのコードを再利用したい場合- 継承を利用する。

組み込みのlenやreprなど、さまざまなオブジェクトタイプで意味のある呼び出しに関数を使用する関数関数は多くの種類のオブジェクトに適用されます。

そうは言っても、選択は時々好みの問題に帰着します。通常の通話で最も便利で読みやすいものについて考えます。たとえば、どちらが良いでしょう(x.sin()**2 + y.cos()**2).sqrt()かsqrt(sin(x)**2 + cos(y)**2)？

簡単な経験則を次に示します。コードがオブジェクトの単一のインスタンスに作用する場合は、メソッドを使用します。さらに良い方法は、関数として記述する理由がない限り、メソッドを使用することです。

具体的な例では、次のようにします。

chessboard = Chessboard()
...
chessboard.get_king_moves()

考えすぎないでください。「これをメソッドにするのは意味がありません」と自分が言うポイントが来るまで、常にメソッドを使用します。その場合、関数を作成できます。

私はたいてい人のようなものを思い浮かべます。

の属性は、人の名前、身長、靴のサイズなどです。

メソッドと機能は、その人が実行できる操作です。

この一人の特定の人に固有の何かを必要とせずに（そしてこの一人の特定の人に何も変更せずに）、操作が老人だけで実行できる場合、それは機能ですあり、そのように記述されるべきです。

操作が人に作用している場合（例：食べる、歩くなど）、または関与するためにこの人に固有の何かが必要な場合（ダンス、本を書くなど）、それはメソッドである必要があります。

もちろん、これを作業中の特定のオブジェクトに変換することは必ずしも簡単なことではありませんが、それを考える良い方法だと思います。

一般的に私はいくつかのための機能の論理的なセットを実装するクラスを使用する事をそれは私のプログラムの残りの部分で、私はについて推論することができますので、事その実装を構成するすべての少しの懸念を気にすることはありません、。

通常、「もので何ができるか」というコアの抽象概念の一部であるものはすべて、メソッドでなければなりません。これは、一般的に変えることができるすべて含ま事を内部データ状態は通常、あなたが何ができるか」の論理的な考え方のプライベートと一部ではないと考えられているとして、事」。

あなたがより高いレベルの操作に来るとき、特にそれらが複数のものを含む場合、内部への特別なアクセスを必要とせずに物事のパブリックアブストラクションから構築できる場合、それらは通常、最も自然に関数として表現されます。他のオブジェクトのreメソッド）。これには、内部構造を完全に書き直すことにしたときに、事（インターフェースを変更せずに）作品を、私はちょうどそれらの方法の観点で書かれたすべての外部関数を書き換える方法の小さなコアセットを持っており、ちょうど動作します。クラスXで実行するすべての操作はクラスXのメソッドであると主張すると、クラスが過度に複雑になります。

それは私が書いているコードにもよりますが。一部のプログラムでは、それらの相互作用がプログラムの動作を引き起こすオブジェクトのコレクションとしてモデル化します。ここで最も重要な機能は単一のオブジェクトに密接に結合されているため、ユーティリティ関数の分散によりメソッドに実装されます。他のプログラムにとって最も重要なものは、データを操作する一連の関数であり、クラスは、関数によって操作される自然な「アヒル型」を実装するためにのみ使用されます。

「あいまいに直面して、推測する誘惑を拒否する」と言うかもしれません。

しかし、それは推測でさえありません。あなたは両方のアプローチの結果があなたの問題を解決するという点で同じであることを絶対に確信しています。

目標を達成するための複数の方法があるのは良いことだと思います。他のユーザーが既に行ったように、言語に関して「より良い味わい」/より直感的に感じる方を採用するように控えめに言っておきます。