【Kotlin】レッスン5-6：静的メンバとインスタンスメンバの違いと使い方を学ぼう

一つ前のページではアクセス修飾子とカプセル化について学習しました。

今回は 静的メンバ と インスタンスメンバ について見ていきましょう。

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静的メンバとインスタンスメンバの解説｜違いと使い方を理解しよう

メンバとは、プロパティ（定数や変数）とメソッドを合わせて呼ぶときの総称です。

そして「静的メンバ」と「インスタンスメンバ」は、クラスの中で宣言されるメンバの分類を示し、それぞれ異なる用途を持ちます。

本記事ではこれらの違いと具体的な使い方について詳しく解説します。

静的メンバとは何か｜クラス全体で共有するプロパティやメソッド

静的メンバ とはクラス全体に属するプロパティやメソッドのことです。

静的メンバはクラスそのものに結びついており、インスタンス生成をしなくても直接利用することができます。

静的メンバを定義するには companion object{}キーワード を使用します。

class クラス名 {
    companion object {		// 静的メンバの定義
        var 変数名 = 値		 // 静的変数の宣言
        val 定数名 = 値		 // 静的定数の宣言
        fun メソッド名() {	// 静的メソッドの定義
            // このメソッドの処理
        }
    }
}
fun main(){
    println(クラス名.定数名) // インスタンス化せずに定数を参照
    クラス名.メソッド名()	// インスタンス化せずにメソッドを呼び出し
}

• インスタンス生成せずに定数/変数やメソッドを呼び出せる。
• インスタンスから呼び出すことも可能。クラス全体で共有されるため、どのインスタンスからアクセスしても同じ値となる。
• 計算処理や設定値を保持する用途でよく使用される。

インスタンスメンバとは何か｜オブジェクトごとに持つプロパティやメソッド

インスタンスメンバ とは各インスタンスに属する変数やメソッドのことです。

このサイトのLesson5-5までの記事内で使用してきたメンバは全てインスタンスメンバになります。

インスタンスメンバはインスタンスごとに独立して存在するため、同じクラスを元に作られた複数のオブジェクト間で異なる値を持つことができます。

class クラス名 {
    var 変数名 = 値			// インスタンス変数
    val 定数名 = 値			// インスタンス定数
    fun メソッド名() {	   // インスタンスメソッド
        // このメソッドの処理
    }
}
fun main() {
    val obj1 = クラス名()	// インスタンス生成
    obj1.変数名 = 値1		// インスタンス変数の呼び出し
    val obj2 = クラス名()	// インスタンス生成
    obj2.変数名 = 値2		// インスタンス変数の呼び出し
    
    println(obj1.変数名)	// 出力：値1
    println(obj2.変数名)	// 出力：値2
    obj1.メソッド名()	  // インスタンスメソッドの呼び出し
}

• プロパティやメソッドにアクセスするにはインスタンス生成が必要。
• 各インスタンス固有の値や動作を管理する際に使われる。
• クラスを元にした複数のオブジェクトが異なるデータを扱う際に便利。

静的メンバとインスタンスメンバの違い｜コード例で確認

静的メンバとインスタンスメンバの主な違いは下表の通りです。

両方のメンバを使ったコードの例を見てみましょう。

以下のプログラムは、ユーザーの情報を管理するクラス（User）を定義し、ユーザーの名前を保持するとともに、全体で何人のユーザーインスタンスが生成されたかをカウントする機能を持っています。

class User {
    companion object {				// 静的メンバの定義
        var userCount: Int = 0		// 静的変数: 全体のユーザー数を保持
        fun displayUserCount() {	// 静的メソッド
            println("Total users: $userCount")
        }
    }
    init {							// initブロック
        userCount++					// インスタンス作成時に静的変数にアクセス
    }
    var name: String = ""			// インスタンス変数: 各ユーザーの名前
    fun displayUserInfo() {			// インスタンスメソッド
        println("User name: $name")
    }
}

fun main() {
    val user1 = User()				// インスタンス生成
    user1.name = "Alice"			// インスタンス変数に値を代入
    user1.displayUserInfo()			// インスタンスメソッドの呼び出し

    val user2 = User()				// インスタンス生成
    user2.name = "Bob"				// インスタンス変数に値を代入
    user2.displayUserInfo()			// インスタンスメソッドの呼び出し

    User.displayUserCount()			// 静的メソッドの呼び出し
}

• 各ユーザーごとに「名前」を持つインスタンス変数（name）
• クラス全体で共有される静的変数（userCount）を使い、ユーザーが生成されるたびに自動的に人数をカウント
• 各ユーザーの名前を表示するメソッド（displayUserInfo）と、全体のユーザー数を表示する静的メソッド（displayUserCount）
• main関数で2人分のユーザー（AliceとBob）を生成し、それぞれの名前を設定して表示し、最後に全体のユーザー数を表示

まとめ｜Kotlinでのメンバの役割と使い分け

Kotlinのクラス設計では、「静的メンバ（companion object内で定義）」と「インスタンスメンバ（クラスのプロパティやメソッド）」の違いを正しく理解することが重要です。

静的メンバはクラス全体で共有される情報や機能をまとめるのに適しており、インスタンスメンバは各オブジェクトごとに異なるデータや動作を管理するために使われます。

どちらを使うべきか迷ったときは、「このデータや処理はクラス全体で一つだけあれば十分か？」「それともインスタンスごとに別々の値や挙動が必要か？」という観点で考えると良いでしょう。

Kotlinの静的メンバとインスタンスメンバを使い分けることで、より分かりやすく、拡張性の高いコードを書くことができるようになります。

実際の開発でも、適切なタイミングでこれらを使い分けられるよう、今回の内容をしっかり身につけておきましょう。

練習問題｜静的メンバとインスタンスメンバを使ってユーザー情報を管理しよう

静的メンバとインスタンスメンバを利用したプログラムを作成し、オブジェクト指向の基本を学びましょう。

このプログラムではユーザー情報を管理するクラスを作成します。

それぞれのユーザーごとに名前と年齢を管理し、全体のユーザー数を追跡する仕組みを実装してください。

プログラムを通じて、以下を実現します：

• 個別のユーザー情報を出力する
• 全体のユーザー数を出力する

この問題の要件

以下の要件に従ってコードを完成させてください。

ただし、以下のような実行結果となること。

名前: 太郎, 年齢: 25
名前: 花子, 年齢: 30
現在のユーザー総数: 2

この問題を解くヒント

１からコードを組み立てることが難しい場合は、以下のヒントを開いて参考にしましょう。

このヒントを見てもまだ回答を導き出すのが難しいと感じる場合は、先に正解のコードと解説を見て内容を理解するようにしましょう。

この問題の解答と解説

この問題の正解コードとその解説は以下の通りです。

クリックして開いて確認してください。

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