列挙型 HOWTO

Enum は、ユニークな値に束縛されたシンボル名の集合です。グローバル変数に似ていますが、 repr() がより便利だったり、グルーピングの機能、型安全などいくつかの機能があります。

これらは、限られた選択肢の値の一つを取る変数がある場合に便利です。例えば、曜日情報があります:

>>> from enum import Enum
>>> class Weekday(Enum):
...     MONDAY = 1
...     TUESDAY = 2
...     WEDNESDAY = 3
...     THURSDAY = 4
...     FRIDAY = 5
...     SATURDAY = 6
...     SUNDAY = 7

あるいは、RGB三原色でも構いません:

>>> from enum import Enum
>>> class Color(Enum):
...     RED = 1
...     GREEN = 2
...     BLUE = 3

ご覧の通り、 Enum の作成は Enum 自体を継承するクラスを作成するのと同じくらい簡単です。

注釈

Enumメンバーは大文字/小文字?

Because Enums are used to represent constants we recommend using UPPER_CASE names for members, and will be using that style in our examples.

列挙型の性質によって、メンバの値は重要な場合とそうでない場合がありますが、いずれの場合でも、その値は対応するメンバを取得するのに使えます:

>>> Weekday(3)
<Weekday.WEDNESDAY: 3>

ご覧の通り、メンバの repr() は列挙型の名前、メンバの名前、そして値を表示します。メンバの str() は列挙型の名前とメンバの名前のみを表示します。

>>> print(Weekday.THURSDAY)
Weekday.THURSDAY

列挙型のメンバの型はそのメンバの属する列挙型です:

>>> type(Weekday.MONDAY)
<enum 'Weekday'>
>>> isinstance(Weekday.FRIDAY, Weekday)
True

列挙型のメンバはその名前だけを含む属性 name を持っています:

>>> print(Weekday.TUESDAY.name)
TUESDAY

同じように、値のための属性 value もあります:

>>> Weekday.WEDNESDAY.value
3

Unlike many languages that treat enumerations solely as name/value pairs, Python Enums can have behavior added. For example, datetime.date has two methods for returning the weekday: weekday() and isoweekday(). The difference is that one of them counts from 0-6 and the other from 1-7. Rather than keep track of that ourselves we can add a method to the Weekday enum to extract the day from the date instance and return the matching enum member:

@classmethod
def from_date(cls, date):
    return cls(date.isoweekday())

The complete Weekday enum now looks like this:

>>> class Weekday(Enum):
...     MONDAY = 1
...     TUESDAY = 2
...     WEDNESDAY = 3
...     THURSDAY = 4
...     FRIDAY = 5
...     SATURDAY = 6
...     SUNDAY = 7
...     #
...     @classmethod
...     def from_date(cls, date):
...         return cls(date.isoweekday())

Now we can find out what today is! Observe:

>>> from datetime import date
>>> Weekday.from_date(date.today())     
<Weekday.TUESDAY: 2>

Of course, if you're reading this on some other day, you'll see that day instead.

This Weekday enum is great if our variable only needs one day, but what if we need several? Maybe we're writing a function to plot chores during a week, and don't want to use a list -- we could use a different type of Enum:

>>> from enum import Flag
>>> class Weekday(Flag):
...     MONDAY = 1
...     TUESDAY = 2
...     WEDNESDAY = 4
...     THURSDAY = 8
...     FRIDAY = 16
...     SATURDAY = 32
...     SUNDAY = 64

We've changed two things: we're inherited from Flag, and the values are all powers of 2.

Just like the original Weekday enum above, we can have a single selection:

>>> first_week_day = Weekday.MONDAY
>>> first_week_day
<Weekday.MONDAY: 1>

But Flag also allows us to combine several members into a single variable:

>>> weekend = Weekday.SATURDAY | Weekday.SUNDAY
>>> weekend
<Weekday.SATURDAY|SUNDAY: 96>

You can even iterate over a Flag variable:

>>> for day in weekend:
...     print(day)
Weekday.SATURDAY
Weekday.SUNDAY

Okay, let's get some chores set up:

>>> chores_for_ethan = {
...     'feed the cat': Weekday.MONDAY | Weekday.WEDNESDAY | Weekday.FRIDAY,
...     'do the dishes': Weekday.TUESDAY | Weekday.THURSDAY,
...     'answer SO questions': Weekday.SATURDAY,
...     }

And a function to display the chores for a given day:

>>> def show_chores(chores, day):
...     for chore, days in chores.items():
...         if day in days:
...             print(chore)
>>> show_chores(chores_for_ethan, Weekday.SATURDAY)
answer SO questions

In cases where the actual values of the members do not matter, you can save yourself some work and use auto() for the values:

>>> from enum import auto
>>> class Weekday(Flag):
...     MONDAY = auto()
...     TUESDAY = auto()
...     WEDNESDAY = auto()
...     THURSDAY = auto()
...     FRIDAY = auto()
...     SATURDAY = auto()
...     SUNDAY = auto()
...     WEEKEND = SATURDAY | SUNDAY

列挙型メンバーおよびそれらの属性へのプログラム的アクセス

プログラム的にメンバーに番号でアクセスしたほうが便利な場合があります (すなわち、プログラムを書いている時点で正確な色がまだわからなく、Color.RED と書くのが無理な場合など)。 Enum ではそのようなアクセスも可能です:

>>> Color(1)
<Color.RED: 1>
>>> Color(3)
<Color.BLUE: 3>

列挙型メンバーに 名前 でアクセスしたい場合はアイテムとしてアクセスできます:

>>> Color['RED']
<Color.RED: 1>
>>> Color['GREEN']
<Color.GREEN: 2>

列挙型メンバーの namevalue が必要な場合:

>>> member = Color.RED
>>> member.name
'RED'
>>> member.value
1

列挙型メンバーと値の重複

同じ名前の列挙型メンバーを複数持つことはできません:

>>> class Shape(Enum):
...     SQUARE = 2
...     SQUARE = 3
...
Traceback (most recent call last):
...
TypeError: 'SQUARE' already defined as 2

However, an enum member can have other names associated with it. Given two entries A and B with the same value (and A defined first), B is an alias for the member A. By-value lookup of the value of A will return the member A. By-name lookup of A will return the member A. By-name lookup of B will also return the member A:

>>> class Shape(Enum):
...     SQUARE = 2
...     DIAMOND = 1
...     CIRCLE = 3
...     ALIAS_FOR_SQUARE = 2
...
>>> Shape.SQUARE
<Shape.SQUARE: 2>
>>> Shape.ALIAS_FOR_SQUARE
<Shape.SQUARE: 2>
>>> Shape(2)
<Shape.SQUARE: 2>

注釈

すでに定義されている属性と同じ名前のメンバー (一方がメンバーでもう一方がメソッド、など) の作成、あるいはメンバーと同じ名前の属性の作成はできません。

番号付けの値が一意であることの確認

By default, enumerations allow multiple names as aliases for the same value. When this behavior isn't desired, you can use the unique() decorator:

>>> from enum import Enum, unique
>>> @unique
... class Mistake(Enum):
...     ONE = 1
...     TWO = 2
...     THREE = 3
...     FOUR = 3
...
Traceback (most recent call last):
...
ValueError: duplicate values found in <enum 'Mistake'>: FOUR -> THREE

値の自動設定を使う

正確な値が重要でない場合、 auto が使えます:

>>> from enum import Enum, auto
>>> class Color(Enum):
...     RED = auto()
...     BLUE = auto()
...     GREEN = auto()
...
>>> [member.value for member in Color]
[1, 2, 3]

その値は _generate_next_value_() によって選ばれ、この関数はオーバーライドできます:

>>> class AutoName(Enum):
...     def _generate_next_value_(name, start, count, last_values):
...         return name
...
>>> class Ordinal(AutoName):
...     NORTH = auto()
...     SOUTH = auto()
...     EAST = auto()
...     WEST = auto()
...
>>> [member.value for member in Ordinal]
['NORTH', 'SOUTH', 'EAST', 'WEST']

注釈

_generate_next_value_() メソッドは他のメンバーよりも前に定義される必要があります。

イテレーション

列挙型のメンバーのイテレートは別名をサポートしていません:

>>> list(Shape)
[<Shape.SQUARE: 2>, <Shape.DIAMOND: 1>, <Shape.CIRCLE: 3>]
>>> list(Weekday)
[<Weekday.MONDAY: 1>, <Weekday.TUESDAY: 2>, <Weekday.WEDNESDAY: 4>, <Weekday.THURSDAY: 8>, <Weekday.FRIDAY: 16>, <Weekday.SATURDAY: 32>, <Weekday.SUNDAY: 64>]

Note that the aliases Shape.ALIAS_FOR_SQUARE and Weekday.WEEKEND aren't shown.

特殊属性 __members__ は読み出し専用で、順序を保持した、対応する名前と列挙型メンバーのマッピングです。これには別名も含め、列挙されたすべての名前が入っています。

>>> for name, member in Shape.__members__.items():
...     name, member
...
('SQUARE', <Shape.SQUARE: 2>)
('DIAMOND', <Shape.DIAMOND: 1>)
('CIRCLE', <Shape.CIRCLE: 3>)
('ALIAS_FOR_SQUARE', <Shape.SQUARE: 2>)

属性 __members__ は列挙型メンバーへの詳細なアクセスに使用できます。以下はすべての別名を探す例です:

>>> [name for name, member in Shape.__members__.items() if member.name != name]
['ALIAS_FOR_SQUARE']

注釈

Aliases for flags include values with multiple flags set, such as 3, and no flags set, i.e. 0.

比較

列挙型メンバーは同一性を比較できます:

>>> Color.RED is Color.RED
True
>>> Color.RED is Color.BLUE
False
>>> Color.RED is not Color.BLUE
True

列挙型の値の順序の比較はサポートされて いません。Enum メンバーは整数ではありません (IntEnum を参照してください):

>>> Color.RED < Color.BLUE
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: '<' not supported between instances of 'Color' and 'Color'

ただし等価の比較は定義されています:

>>> Color.BLUE == Color.RED
False
>>> Color.BLUE != Color.RED
True
>>> Color.BLUE == Color.BLUE
True

非列挙型の値との比較は常に不等となります (繰り返しになりますが、IntEnum はこれと異なる挙動になるよう設計されています):

>>> Color.BLUE == 2
False

警告

It is possible to reload modules -- if a reloaded module contains enums, they will be recreated, and the new members may not compare identical/equal to the original members.

列挙型で許されるメンバーと属性

Most of the examples above use integers for enumeration values. Using integers is short and handy (and provided by default by the Functional API), but not strictly enforced. In the vast majority of use-cases, one doesn't care what the actual value of an enumeration is. But if the value is important, enumerations can have arbitrary values.

列挙型は Python のクラスであり、通常どおりメソッドや特殊メソッドを持つことができます:

>>> class Mood(Enum):
...     FUNKY = 1
...     HAPPY = 3
...
...     def describe(self):
...         # self is the member here
...         return self.name, self.value
...
...     def __str__(self):
...         return 'my custom str! {0}'.format(self.value)
...
...     @classmethod
...     def favorite_mood(cls):
...         # cls here is the enumeration
...         return cls.HAPPY
...

上記の結果が以下のようになります:

>>> Mood.favorite_mood()
<Mood.HAPPY: 3>
>>> Mood.HAPPY.describe()
('HAPPY', 3)
>>> str(Mood.FUNKY)
'my custom str! 1'

何が許されているかのルールは次のとおりです。先頭と末尾が 1 個のアンダースコアの名前は列挙型により予約されているため、使用できません。列挙型内で定義されたその他すべての名前は、その列挙型のメンバーとして使用できます。特殊メソッド (__str__(), __add__() など) と、メソッドを含むデスクリプタ(記述子)、 _ignore_ に記載されている変数名は例外です。

Note: if your enumeration defines __new__() and/or __init__(), any value(s) given to the enum member will be passed into those methods. See Planet for an example.

注釈

The __new__() method, if defined, is used during creation of the Enum members; it is then replaced by Enum's __new__() which is used after class creation for lookup of existing members. See __new__() と __init__() のどちらを使うべきか for more details.

Enumのサブクラス化の制限

新しい Enum クラスは、ベースの enum クラスを1つ、具象データ型を1つ、複数の object ベースのミックスインクラスが許容されます。これらのベースクラスの順序は次の通りです:

class EnumName([mix-in, ...,] [data-type,] base-enum):
    pass

列挙型のサブクラスの作成はその列挙型にメンバーが一つも定義されていない場合のみ行なえます。従って以下は許されません:

>>> class MoreColor(Color):
...     PINK = 17
...
Traceback (most recent call last):
...
TypeError: <enum 'MoreColor'> cannot extend <enum 'Color'>

以下のような場合は許されます:

>>> class Foo(Enum):
...     def some_behavior(self):
...         pass
...
>>> class Bar(Foo):
...     HAPPY = 1
...     SAD = 2
...

メンバーが定義された列挙型のサブクラス化を許可すると、いくつかのデータ型およびインスタンスの重要な不変条件の違反を引き起こします。とはいえ、それが許可されると、列挙型のグループ間での共通の挙動を共有するという利点もあります。 (OrderedEnum の例を参照してください。)

Pickle 化

列挙型は pickle 化と unpickle 化が行えます:

>>> from test.test_enum import Fruit
>>> from pickle import dumps, loads
>>> Fruit.TOMATO is loads(dumps(Fruit.TOMATO))
True

通常の pickle 化の制限事項が適用されます: pickle 可能な列挙型はモジュールのトップレベルで定義されていなくてはならず、unpickle 化はモジュールからインポート可能でなければなりません。

注釈

pickle プロトコルバージョン 4 では他のクラスで入れ子になった列挙型の pickle 化も容易です。

It is possible to modify how enum members are pickled/unpickled by defining __reduce_ex__() in the enumeration class. The default method is by-value, but enums with complicated values may want to use by-name:

>>> import enum
>>> class MyEnum(enum.Enum):
...     __reduce_ex__ = enum.pickle_by_enum_name

注釈

Using by-name for flags is not recommended, as unnamed aliases will not unpickle.

関数 API

Enum クラスは呼び出し可能で、以下の関数 API を提供しています:

>>> Animal = Enum('Animal', 'ANT BEE CAT DOG')
>>> Animal
<enum 'Animal'>
>>> Animal.ANT
<Animal.ANT: 1>
>>> list(Animal)
[<Animal.ANT: 1>, <Animal.BEE: 2>, <Animal.CAT: 3>, <Animal.DOG: 4>]

この API の動作は namedtuple と似ています。Enum 呼び出しの第 1 引数は列挙型の名前です。

第 2 引数は列挙型メンバー名の ソース です。空白で区切った名前の文字列、名前のシーケンス、キー/値のペアの 2 要素タプルのシーケンス、あるいは名前と値のマッピング (例: 辞書) を指定できます。最後の 2 個のオプションでは、列挙型へ任意の値を割り当てることができます。前の 2 つのオプションでは、1 から始まり増加していく整数を自動的に割り当てます (別の開始値を指定するには、start 引数を使用します)。Enum から派生した新しいクラスが返されます。言い換えれば、上記の Animal への割り当ては以下と等価です:

>>> class Animal(Enum):
...     ANT = 1
...     BEE = 2
...     CAT = 3
...     DOG = 4
...

The reason for defaulting to 1 as the starting number and not 0 is that 0 is False in a boolean sense, but by default enum members all evaluate to True.

Pickling enums created with the functional API can be tricky as frame stack implementation details are used to try and figure out which module the enumeration is being created in (e.g. it will fail if you use a utility function in a separate module, and also may not work on IronPython or Jython). The solution is to specify the module name explicitly as follows:

>>> Animal = Enum('Animal', 'ANT BEE CAT DOG', module=__name__)

警告

module が与えられない場合、Enum はそれがなにか決定できないため、新しい Enum メンバーは unpickle 化できなくなります; エラーをソースの近いところで発生させるため、pickle 化は無効になります。

新しい pickle プロトコルバージョン 4 では、一部の状況において、pickle がクラスを発見するための場所の設定に __qualname__ を参照します。例えば、そのクラスがグローバルスコープ内のクラス SomeData 内で利用可能とするには以下のように指定します:

>>> Animal = Enum('Animal', 'ANT BEE CAT DOG', qualname='SomeData.Animal')

完全な構文は以下のようになります:

Enum(
    value='NewEnumName',
    names=<...>,
    *,
    module='...',
    qualname='...',
    type=<mixed-in class>,
    start=1,
    )
  • value: What the new enum class will record as its name.

  • names: The enum members. This can be a whitespace- or comma-separated string (values will start at 1 unless otherwise specified):

    'RED GREEN BLUE' | 'RED,GREEN,BLUE' | 'RED, GREEN, BLUE'
    

    または名前のイテレータで指定もできます:

    ['RED', 'GREEN', 'BLUE']
    

    または (名前, 値) のペアのイテレータでも指定できます:

    [('CYAN', 4), ('MAGENTA', 5), ('YELLOW', 6)]
    

    またはマッピングでも指定できます:

    {'CHARTREUSE': 7, 'SEA_GREEN': 11, 'ROSEMARY': 42}
    
  • module: name of module where new enum class can be found.

  • qualname: where in module new enum class can be found.

  • type: type to mix in to new enum class.

  • start: number to start counting at if only names are passed in.

バージョン 3.5 で変更: start 引数が追加されました。

派生列挙型

IntEnum

提供されている 1 つ目の Enum の派生型であり、 int のサブクラスでもあります。 IntEnum のメンバーは整数と比較できます; さらに言うと、異なる整数列挙型どうしでも比較できます:

>>> from enum import IntEnum
>>> class Shape(IntEnum):
...     CIRCLE = 1
...     SQUARE = 2
...
>>> class Request(IntEnum):
...     POST = 1
...     GET = 2
...
>>> Shape == 1
False
>>> Shape.CIRCLE == 1
True
>>> Shape.CIRCLE == Request.POST
True

ただし、これらも標準の Enum 列挙型とは比較できません:

>>> class Shape(IntEnum):
...     CIRCLE = 1
...     SQUARE = 2
...
>>> class Color(Enum):
...     RED = 1
...     GREEN = 2
...
>>> Shape.CIRCLE == Color.RED
False

IntEnum の値は他の用途では整数のように振る舞います:

>>> int(Shape.CIRCLE)
1
>>> ['a', 'b', 'c'][Shape.CIRCLE]
'b'
>>> [i for i in range(Shape.SQUARE)]
[0, 1]

StrEnum

The second variation of Enum that is provided is also a subclass of str. Members of a StrEnum can be compared to strings; by extension, string enumerations of different types can also be compared to each other.

バージョン 3.11 で追加.

IntFlag

The next variation of Enum provided, IntFlag, is also based on int. The difference being IntFlag members can be combined using the bitwise operators (&, |, ^, ~) and the result is still an IntFlag member, if possible. Like IntEnum, IntFlag members are also integers and can be used wherever an int is used.

注釈

IntFlag メンバーに対してビット演算以外のどんな演算をしても、その結果は IntFlag メンバーではなくなります。

Bit-wise operations that result in invalid IntFlag values will lose the IntFlag membership. See FlagBoundary for details.

バージョン 3.6 で追加.

バージョン 3.11 で変更.

IntFlag クラスの例:

>>> from enum import IntFlag
>>> class Perm(IntFlag):
...     R = 4
...     W = 2
...     X = 1
...
>>> Perm.R | Perm.W
<Perm.R|W: 6>
>>> Perm.R + Perm.W
6
>>> RW = Perm.R | Perm.W
>>> Perm.R in RW
True

組み合わせにも名前を付けられます:

>>> class Perm(IntFlag):
...     R = 4
...     W = 2
...     X = 1
...     RWX = 7
>>> Perm.RWX
<Perm.RWX: 7>
>>> ~Perm.RWX
<Perm: 0>
>>> Perm(7)
<Perm.RWX: 7>

注釈

Named combinations are considered aliases. Aliases do not show up during iteration, but can be returned from by-value lookups.

バージョン 3.11 で変更.

IntFlagEnum のもう 1 つの重要な違いは、フラグが設定されていない (値が0である) 場合、その真偽値としての評価は False になることです:

>>> Perm.R & Perm.X
<Perm: 0>
>>> bool(Perm.R & Perm.X)
False

Because IntFlag members are also subclasses of int they can be combined with them (but may lose IntFlag membership:

>>> Perm.X | 4
<Perm.R|X: 5>

>>> Perm.X + 8
9

注釈

The negation operator, ~, always returns an IntFlag member with a positive value:

>>> (~Perm.X).value == (Perm.R|Perm.W).value == 6
True

IntFlag members can also be iterated over:

>>> list(RW)
[<Perm.R: 4>, <Perm.W: 2>]

バージョン 3.11 で追加.

Flag

最後の派生型は Flag です。 IntFlag と同様に、 Flag メンバーもビット演算子 (&, |, ^, ~) を使って組み合わせられます。 しかし IntFlag とは違い、他のどの Flag 列挙型とも int とも組み合わせたり、比較したりできません。 値を直接指定することも可能ですが、値として auto を使い、 Flag に適切な値を選ばせることが推奨されています。

バージョン 3.6 で追加.

IntFlag と同様に、 Flag メンバーの組み合わせがどのフラグも設定されていない状態になった場合、その真偽値としての評価は False となります:

>>> from enum import Flag, auto
>>> class Color(Flag):
...     RED = auto()
...     BLUE = auto()
...     GREEN = auto()
...
>>> Color.RED & Color.GREEN
<Color: 0>
>>> bool(Color.RED & Color.GREEN)
False

個別のフラグは 2 のべき乗 (1, 2, 4, 8, ...) の値を持つべきですが、フラグの組み合わせはそうはなりません:

>>> class Color(Flag):
...     RED = auto()
...     BLUE = auto()
...     GREEN = auto()
...     WHITE = RED | BLUE | GREEN
...
>>> Color.WHITE
<Color.WHITE: 7>

"フラグが設定されていない" 状態に名前を付けても、その真偽値は変わりません:

>>> class Color(Flag):
...     BLACK = 0
...     RED = auto()
...     BLUE = auto()
...     GREEN = auto()
...
>>> Color.BLACK
<Color.BLACK: 0>
>>> bool(Color.BLACK)
False

Flag members can also be iterated over:

>>> purple = Color.RED | Color.BLUE
>>> list(purple)
[<Color.RED: 1>, <Color.BLUE: 2>]

バージョン 3.11 で追加.

注釈

ほとんどの新しいコードでは、 EnumFlag が強く推奨されます。 というのは、 IntEnumIntFlag は (整数と比較でき、従って推移的に他の無関係な列挙型と比較できてしまうことにより) 列挙型の意味論的な約束に反するからです。 IntEnumIntFlag は、 EnumFlag では上手くいかない場合のみに使うべきです; 例えば、整数定数を列挙型で置き換えるときや、他のシステムとの相互運用性を持たせたいときです。

その他

IntEnumenum モジュールの一部ですが、単独での実装もとても簡単に行なえます:

class IntEnum(int, Enum):
    pass

ここでは似たような列挙型の派生を定義する方法を紹介します; 例えば、FloatEnumint ではなく float で複合させたものです。

いくつかのルール:

  1. Enum のサブクラスを作成するとき、複合させるデータ型は、基底クラスの並びで Enum 自身より先に記述しなければなりません (上記 IntEnum の例を参照)。

  2. Mix-in types must be subclassable. For example, bool and range are not subclassable and will throw an error during Enum creation if used as the mix-in type.

  3. Enum のメンバーはどんなデータ型でも構いませんが、追加のデータ型 (例えば、上の例の int) と複合させてしまうと、すべてのメンバーの値はそのデータ型でなければならなくなります。この制限は、メソッドの追加するだけの、他のデータ型を指定しない複合には適用されません。

  4. 他のデータ型と複合された場合、 value 属性は、たとえ等価であり等価であると比較が行えても、列挙型メンバー自身としては 同じではありません

  5. A data type is a mixin that defines __new__().

  6. %-style formatting: %s and %r call the Enum class's __str__() and __repr__() respectively; other codes (such as %i or %h for IntEnum) treat the enum member as its mixed-in type.

  7. Formatted string literals, str.format(), and format() will use the enum's __str__() method.

注釈

Because IntEnum, IntFlag, and StrEnum are designed to be drop-in replacements for existing constants, their __str__() method has been reset to their data types' __str__() method.

__new__()__init__() のどちらを使うべきか

__new__()Enum メンバーの実際の値をカスタマイズしたいときに利用します。他の変更を加える場合、 __new__()__init__() のどちらを利用するかは、__init__() の方が望ましいでしょう。

例えば、複数の値をコンストラクタに渡すが、その中の1つだけを値として使いたい場合は次のようにします:

>>> class Coordinate(bytes, Enum):
...     """
...     Coordinate with binary codes that can be indexed by the int code.
...     """
...     def __new__(cls, value, label, unit):
...         obj = bytes.__new__(cls, [value])
...         obj._value_ = value
...         obj.label = label
...         obj.unit = unit
...         return obj
...     PX = (0, 'P.X', 'km')
...     PY = (1, 'P.Y', 'km')
...     VX = (2, 'V.X', 'km/s')
...     VY = (3, 'V.Y', 'km/s')
...

>>> print(Coordinate['PY'])
Coordinate.PY

>>> print(Coordinate(3))
Coordinate.VY

警告

Do not call super().__new__(), as the lookup-only __new__ is the one that is found; instead, use the data type directly.

細かい点

__dunder__ 名のサポート

__members__ は読み込み専用の、 member_name:member を要素とする順序付きマッピングです。これはクラスでのみ利用可能です。

__new__() が、もし指定されていた場合、列挙型のメンバーを作成し、返します; そのメンバー の _value_ を適切に設定するのも非常によい考えです。 いったん全てのメンバーが作成されると、それ以降 __new__() は使われません。

_sunder_ 名のサポート

  • _name_ -- メンバー名

  • _value_ -- メンバーの値; __new__ で設定したり、変更したりできます

  • _missing_ -- 値が見付からなかったときに使われる検索関数; オーバーライドされていることがあります

  • _ignore_ -- 名前のリストで、 list もしくは str です。この名前の要素はメンバーへの変換が行われず、最終的なクラスから削除されます。

  • _order_ -- Python 2/3のコードでメンバーの順序を固定化するのに利用されます(クラス属性で、クラス作成時に削除されます)

  • _generate_next_value_ -- Functional API から利用され、 auto が列挙型のメンバーの適切な値を取得するのに使われます。オーバーライドされます。

注釈

標準の Enum クラスの場合、次の値として選択されるのは、最後の値に1を加えたものです。

Flag クラスでは、次に選ばれる値は、最後に定義された値に関係なく、2のべき乗の次に大きい値となります。

バージョン 3.6 で追加: _missing_, _order_, _generate_next_value_

バージョン 3.7 で追加: _ignore_

Pythono 2 / Python 3のコードの同期を取りやすくするために _order_ 属性を提供できます。実際の列挙値の順序と比較して一致してなければエラーを送出します:

>>> class Color(Enum):
...     _order_ = 'RED GREEN BLUE'
...     RED = 1
...     BLUE = 3
...     GREEN = 2
...
Traceback (most recent call last):
...
TypeError: member order does not match _order_:
  ['RED', 'BLUE', 'GREEN']
  ['RED', 'GREEN', 'BLUE']

注釈

Python 2のコードでは _order_ 属性は定義順が記録される前消えてしまうため、重要です。

_Private__names

Private names are not converted to enum members, but remain normal attributes.

バージョン 3.11 で変更.

Enum メンバー型

Enum members are instances of their enum class, and are normally accessed as EnumClass.member. In certain situations, such as writing custom enum behavior, being able to access one member directly from another is useful, and is supported.

バージョン 3.5 で変更.

Creating members that are mixed with other data types

When subclassing other data types, such as int or str, with an Enum, all values after the = are passed to that data type's constructor. For example:

>>> class MyEnum(IntEnum):      # help(int) -> int(x, base=10) -> integer
...     example = '11', 16      # so x='11' and base=16
...
>>> MyEnum.example.value        # and hex(11) is...
17

Enum クラスとメンバーの真偽値

(int, str などのような) 非 Enum 型と複合させた enum クラスは、その複合された型の規則に従って評価されます; そうでない場合は、全てのメンバーは True と評価されます。 メンバーの値に依存する独自の enum の真偽値評価を行うには、クラスに次のコードを追加してください:

def __bool__(self):
    return bool(self.value)

Plain Enum classes always evaluate as True.

メソッド付きの Enum クラス

enum サブクラスに追加のメソッドを与えた場合、後述の Planet クラスのように、そのメソッドはメンバーの dir() に表示されますが、クラスの dir() には表示されません:

>>> dir(Planet)                         
['EARTH', 'JUPITER', 'MARS', 'MERCURY', 'NEPTUNE', 'SATURN', 'URANUS', 'VENUS', '__class__', '__doc__', '__members__', '__module__']
>>> dir(Planet.EARTH)                   
['__class__', '__doc__', '__module__', 'mass', 'name', 'radius', 'surface_gravity', 'value']

Flag のメンバーの組み合わせ

Iterating over a combination of Flag members will only return the members that are comprised of a single bit:

>>> class Color(Flag):
...     RED = auto()
...     GREEN = auto()
...     BLUE = auto()
...     MAGENTA = RED | BLUE
...     YELLOW = RED | GREEN
...     CYAN = GREEN | BLUE
...
>>> Color(3)  # named combination
<Color.YELLOW: 3>
>>> Color(7)      # not named combination
<Color.RED|GREEN|BLUE: 7>

Flag and IntFlag minutia

Using the following snippet for our examples:

>>> class Color(IntFlag):
...     BLACK = 0
...     RED = 1
...     GREEN = 2
...     BLUE = 4
...     PURPLE = RED | BLUE
...     WHITE = RED | GREEN | BLUE
...

the following are true:

  • single-bit flags are canonical

  • multi-bit and zero-bit flags are aliases

  • only canonical flags are returned during iteration:

    >>> list(Color.WHITE)
    [<Color.RED: 1>, <Color.GREEN: 2>, <Color.BLUE: 4>]
    
  • negating a flag or flag set returns a new flag/flag set with the corresponding positive integer value:

    >>> Color.BLUE
    <Color.BLUE: 4>
    
    >>> ~Color.BLUE
    <Color.RED|GREEN: 3>
    
  • names of pseudo-flags are constructed from their members' names:

    >>> (Color.RED | Color.GREEN).name
    'RED|GREEN'
    
  • multi-bit flags, aka aliases, can be returned from operations:

    >>> Color.RED | Color.BLUE
    <Color.PURPLE: 5>
    
    >>> Color(7)  # or Color(-1)
    <Color.WHITE: 7>
    
    >>> Color(0)
    <Color.BLACK: 0>
    
  • membership / containment checking: zero-valued flags are always considered to be contained:

    >>> Color.BLACK in Color.WHITE
    True
    

    otherwise, only if all bits of one flag are in the other flag will True be returned:

    >>> Color.PURPLE in Color.WHITE
    True
    
    >>> Color.GREEN in Color.PURPLE
    False
    

There is a new boundary mechanism that controls how out-of-range / invalid bits are handled: STRICT, CONFORM, EJECT, and KEEP:

  • STRICT --> raises an exception when presented with invalid values

  • CONFORM --> discards any invalid bits

  • EJECT --> lose Flag status and become a normal int with the given value

  • KEEP --> keep the extra bits

    • keeps Flag status and extra bits

    • extra bits do not show up in iteration

    • extra bits do show up in repr() and str()

The default for Flag is STRICT, the default for IntFlag is EJECT, and the default for _convert_ is KEEP (see ssl.Options for an example of when KEEP is needed).

EnumとFlagはどう違うのか?

Enum は Enum 派生クラスやそれらのインスタンス (メンバー) 双方の多くの側面に影響を及ぼすカスタムメタクラスを持っています。

Enum クラス

The EnumType metaclass is responsible for providing the __contains__(), __dir__(), __iter__() and other methods that allow one to do things with an Enum class that fail on a typical class, such as list(Color) or some_enum_var in Color. EnumType is responsible for ensuring that various other methods on the final Enum class are correct (such as __new__(), __getnewargs__(), __str__() and __repr__()).

Flag クラス

Flags have an expanded view of aliasing: to be canonical, the value of a flag needs to be a power-of-two value, and not a duplicate name. So, in addition to the Enum definition of alias, a flag with no value (a.k.a. 0) or with more than one power-of-two value (e.g. 3) is considered an alias.

Enum メンバー (インスタンス)

enum メンバーについて最も興味深いのは、それらがシングルトンであるということです。EnumType は enum クラス自身を作成し、メンバーを作成し、新しいインスタンスが作成されていないかどうかを確認するために既存のメンバーインスタンスだけを返すカスタム __new__() を追加します。

Flag Members

Flag members can be iterated over just like the Flag class, and only the canonical members will be returned. For example:

>>> list(Color)
[<Color.RED: 1>, <Color.GREEN: 2>, <Color.BLUE: 4>]

(Note that BLACK, PURPLE, and WHITE do not show up.)

Inverting a flag member returns the corresponding positive value, rather than a negative value --- for example:

>>> ~Color.RED
<Color.GREEN|BLUE: 6>

Flag members have a length corresponding to the number of power-of-two values they contain. For example:

>>> len(Color.PURPLE)
2

Enum Cookbook

Enum, IntEnum, StrEnum, Flag, IntFlag は用途の大部分をカバーすると予想されますが、そのすべてをカバーできているわけではありません。ここでは、そのまま、あるいは独自の列挙型を作る例として使える、様々なタイプの列挙型を紹介します。

値の省略

多くの用途では、列挙型の実際の値が何かは気にされません。 このタイプの単純な列挙型を定義する方法はいくつかあります:

  • 値に auto インスタンスを使用する

  • 値として object インスタンスを使用する

  • 値として解説文字列を使用する

  • 値としてタプルを使用し、独自の __new__() を使用してタプルを int 値で置き換える

これらのどの方法を使ってもユーザーに対して、値は重要ではなく、他のメンバーの番号の振り直しをする必要無しに、メンバーの追加、削除、並べ替えが行えるということを示せます。

auto を使う

auto を使うと次のようになります:

>>> class Color(Enum):
...     RED = auto()
...     BLUE = auto()
...     GREEN = auto()
...
>>> Color.GREEN
<Color.GREEN: 3>

object を使う

object を使うと次のようになります:

>>> class Color(Enum):
...     RED = object()
...     GREEN = object()
...     BLUE = object()
...
>>> Color.GREEN                         
<Color.GREEN: <object object at 0x...>>

This is also a good example of why you might want to write your own __repr__():

>>> class Color(Enum):
...     RED = object()
...     GREEN = object()
...     BLUE = object()
...     def __repr__(self):
...         return "<%s.%s>" % (self.__class__.__name__, self._name_)
...
>>> Color.GREEN
<Color.GREEN>

解説文字列を使う

値として文字列を使うと次のようになります:

>>> class Color(Enum):
...     RED = 'stop'
...     GREEN = 'go'
...     BLUE = 'too fast!'
...
>>> Color.GREEN
<Color.GREEN: 'go'>

独自の __new__() を使う

自動で番号を振る __new__() を使うと次のようになります:

>>> class AutoNumber(Enum):
...     def __new__(cls):
...         value = len(cls.__members__) + 1
...         obj = object.__new__(cls)
...         obj._value_ = value
...         return obj
...
>>> class Color(AutoNumber):
...     RED = ()
...     GREEN = ()
...     BLUE = ()
...
>>> Color.GREEN
<Color.GREEN: 2>

AutoNumber をより広い用途で使うには、シグニチャに *args を追加します:

>>> class AutoNumber(Enum):
...     def __new__(cls, *args):      # this is the only change from above
...         value = len(cls.__members__) + 1
...         obj = object.__new__(cls)
...         obj._value_ = value
...         return obj
...

AutoNumber を継承すると、追加の引数を取り扱える独自の __init__ が書けます。

>>> class Swatch(AutoNumber):
...     def __init__(self, pantone='unknown'):
...         self.pantone = pantone
...     AUBURN = '3497'
...     SEA_GREEN = '1246'
...     BLEACHED_CORAL = () # New color, no Pantone code yet!
...
>>> Swatch.SEA_GREEN
<Swatch.SEA_GREEN: 2>
>>> Swatch.SEA_GREEN.pantone
'1246'
>>> Swatch.BLEACHED_CORAL.pantone
'unknown'

注釈

__new__() メソッドが定義されていれば、Enum 番号の作成時に使用されます; これは Enum の __new__() と置き換えられ、クラスが作成された後の既存の番号を取得に使用されます。

警告

Do not call super().__new__(), as the lookup-only __new__ is the one that is found; instead, use the data type directly -- e.g.:

obj = int.__new__(cls, value)

OrderedEnum

IntEnum をベースとしないため、通常の Enum の不変条件 (他の列挙型と比較できないなど) のままで、メンバーを順序付けできる列挙型です:

>>> class OrderedEnum(Enum):
...     def __ge__(self, other):
...         if self.__class__ is other.__class__:
...             return self.value >= other.value
...         return NotImplemented
...     def __gt__(self, other):
...         if self.__class__ is other.__class__:
...             return self.value > other.value
...         return NotImplemented
...     def __le__(self, other):
...         if self.__class__ is other.__class__:
...             return self.value <= other.value
...         return NotImplemented
...     def __lt__(self, other):
...         if self.__class__ is other.__class__:
...             return self.value < other.value
...         return NotImplemented
...
>>> class Grade(OrderedEnum):
...     A = 5
...     B = 4
...     C = 3
...     D = 2
...     F = 1
...
>>> Grade.C < Grade.A
True

DuplicateFreeEnum

Raises an error if a duplicate member value is found instead of creating an alias:

>>> class DuplicateFreeEnum(Enum):
...     def __init__(self, *args):
...         cls = self.__class__
...         if any(self.value == e.value for e in cls):
...             a = self.name
...             e = cls(self.value).name
...             raise ValueError(
...                 "aliases not allowed in DuplicateFreeEnum:  %r --> %r"
...                 % (a, e))
...
>>> class Color(DuplicateFreeEnum):
...     RED = 1
...     GREEN = 2
...     BLUE = 3
...     GRENE = 2
...
Traceback (most recent call last):
  ...
ValueError: aliases not allowed in DuplicateFreeEnum:  'GRENE' --> 'GREEN'

注釈

これは Enum に別名を無効にするのと同様な振る舞いの追加や変更をおこなうためのサブクラス化に役立つ例です。単に別名を無効にしたいだけなら、 unique() デコレーターを使用して行えます。

Planet

__new__()__init__() が定義されている場合、列挙型メンバーの値はこれらのメソッドに渡されます:

>>> class Planet(Enum):
...     MERCURY = (3.303e+23, 2.4397e6)
...     VENUS   = (4.869e+24, 6.0518e6)
...     EARTH   = (5.976e+24, 6.37814e6)
...     MARS    = (6.421e+23, 3.3972e6)
...     JUPITER = (1.9e+27,   7.1492e7)
...     SATURN  = (5.688e+26, 6.0268e7)
...     URANUS  = (8.686e+25, 2.5559e7)
...     NEPTUNE = (1.024e+26, 2.4746e7)
...     def __init__(self, mass, radius):
...         self.mass = mass       # in kilograms
...         self.radius = radius   # in meters
...     @property
...     def surface_gravity(self):
...         # universal gravitational constant  (m3 kg-1 s-2)
...         G = 6.67300E-11
...         return G * self.mass / (self.radius * self.radius)
...
>>> Planet.EARTH.value
(5.976e+24, 6378140.0)
>>> Planet.EARTH.surface_gravity
9.802652743337129

TimePeriod

_ignore_ 属性の使用方法のサンプルです:

>>> from datetime import timedelta
>>> class Period(timedelta, Enum):
...     "different lengths of time"
...     _ignore_ = 'Period i'
...     Period = vars()
...     for i in range(367):
...         Period['day_%d' % i] = i
...
>>> list(Period)[:2]
[<Period.day_0: datetime.timedelta(0)>, <Period.day_1: datetime.timedelta(days=1)>]
>>> list(Period)[-2:]
[<Period.day_365: datetime.timedelta(days=365)>, <Period.day_366: datetime.timedelta(days=366)>]

EnumType のサブクラスを作る

While most enum needs can be met by customizing Enum subclasses, either with class decorators or custom functions, EnumType can be subclassed to provide a different Enum experience.