前回の続きで「Python3 エンジニア認定模擬問題の解説」です。
問31-40までです。
PRIME STUDY様の認定模擬問題のリンクはこちらです→
https://study.prime-strategy.co.jp/ 問31. [ 実行結果 ]
Magatama is a
Saya's
reliable
partner
[コード]
class kusanagi(Exception):
pass
def raise_character(a):
print("【A】")
raise kusanagi
print("【B】")
def func(name: int):
try:
print(name, "【C】")
raise_character(name)
except kusanagi:
print("【D】")
raise Exception
name = "Magatama"
try:
func(name)
except Exception:
print("【E】")
・【A】reliable【B】Saya's【C】is a【D】goofy【E】partner
・【A】reliable【B】goofy【C】is a【D】Saya's【E】partner
・【A】Saya's【B】reliable【C】is a【D】goofy【E】partner
・【A】Saya's【B】goofy【C】is a【D】reliable【E】partner
・【A】goofy【B】reliable【C】is a【D】Saya's【E】partner
解説：
ちょっとややこしい（めんどくさい）問題です。
内容としては例外処理に関して問われていますね。
ポイントは「raise」文で、これは自分でわざと例外を発生させることが出来ます。
「raise kusanagi」だと「kusanagi」という例外を発生させています。
この「kusanagi」はPythonに組み込まれている例外ではなく、プログラムの中で作られている例外です。
そう、例外は自分で作ることもできるのです。
書き方は、クラスとほとんど同じで、例外名（クラス名）と()の中にExceptionと書くだけです。
（Exceptionとはシステム終了以外の例外の派生元です。つまり例外クラスとはExceptionクラスを継承したクラスのことをそう呼んでいるに過ぎません）
class 例外名(Exception):
"""中身はなくて良いので基本的にpassだけ書く"""
pass
みたいな感じです。
以上のことを元に、プログラムの流れをおっかけていきましょう。
まず、最初に処理が実行されるのはtryの中の「func(name)」です。
（下から三行目ですね）
関数funcに、nameが指定されています。
nameは少し上で「"Magatama"」が代入されていますので、「func("Magatama")」ということになります。
関数funcは9〜15行目に定義されています。
funcには、nameという引数があり、アノテーションとして「:int」（整数）が書かれていますので「この引数nameには整数を入れるべき」という意味になります。
ただ、アノテーションはあくまで解説であり、強制力はないため「"Magatama"」という文字列でもエラーにはなりません。スルーされます。
関数funcの中では、またtryがあり、その中で「print(name, "【C】")」が実行されています。
問題文の出力結果を見ると、最初に「Magatama is a」を出力する必要があるので、【C】は「is a」で確定します。
（namaの中は"Magatama"なので、自動的に連結されてMagatama is aになりますね）
その次の行で、「raise_character(name)」という関数が呼び出されています。
この関数raise_characterは、4〜7行目で定義されていますね。
関数raise_characterには引数aがあり、そこに"Magatama"が入りますが、この引数aは使われていないので、特に意味がありません。
関数raise_characterの中では、最初に「print("【A】")」が実行されています。2個目の出力は「Saya's」なので、【A】は「Saya's」で確定します。
その下で「raise kusanagi」が実行されていますので、kusanagiという例外が実行されます。
ここで大事なポイントとして、例外が発生すると、それ以降の処理は中断されるということです。
つまりその下のprint("【B】")は実行されません。（なので、この時点で【B】が何かはわかりません）
現在は関数funcのtry文で、関数raise_characterの処理を実行したら「kusanagi」という例外が発生したので、
処理は13行目の「except kusanagi:」に移ります。
ここで、print("【D】")が実行されていますので、【D】は3つ目の出力である「reliable」であると確定します。
その下で「raise Exception」が実行されています。
つまりExceptionという例外が発生します。
このExceptionは組み込みクラスなので、自分で作らなくても存在しています。
この時点で関数funcは終わり、20行目の「except Exception:」に移ります。
ここでは「print("【E】")」が実行されていますね。
これが4つ目の出力になりますので、【E】は「partner」であることが確定します。
まだ、【B】がわかっていませんでしたが、消去法で残った「goofy」が【B】であることが確定します。
つまり答えは4つ目の選択肢ですね。
問32. loc = "1"
def scope():
loc = "2"
def do_local():
loc = "3"
def do_nonlocal():
nonlocal loc
loc = "4"
def do_global():
global loc
loc = "5"
do_local()
print("【A】", loc)
do_nonlocal()
print("【B】", loc)
do_global()
print("【C】", loc)
print("【D】", loc)
scope()
print("【E】", loc)
・【A】 3 【B】 3 【C】 5 【D】 2 【E】 5
・【A】 3 【B】 2 【C】 5 【D】 2 【E】 1
・【A】 2 【B】 3 【C】 4 【D】 2 【E】 1
・【D】 1 【A】 2 【B】 4 【C】 4 【E】 5
・【D】 3 【A】 4 【B】 5 【C】 1 【E】 2
解説：
まーためんどくさい問題だなぁって感じです。
とりあえず変数のスコープ（参照範囲）についての問題で、変数locには何が入っているのか？がポイントです。
とりあえず「同じ名前の変数でも、関数の外と中では別の変数扱い」と考えればわかりやすいはずです。
問題のコードは1行目で「loc = "1"」が実行された後、次の処理は20行目の「print("【D】", loc)」です。
なので、最初の出力は「【D】 1」になります。
（関数の中のlocは別の変数扱いなので、無視です）
選択肢をみると「【D】 1」から始まるのは、4つ目だけなので実はこの時点で答えが確定します…（これで良いのかこの問題？）
まぁとりあえず最後までやってみましょう。
次に実行されるのは21行目の「scope()」です。
なので、処理は関数scopeの中に移り、「loc = "2"」が実行されます。
ここポイントです。
この時点でlocは2が代入されましたが、ここは関数scopeの中なので、外の変数locとは別の変数です。
理解しやすくするために、ここでは関数の外のlocを「loc（外）」とし、関数scopeの中の変数locを「loc（scope）」と記載します。
その下の4行目から11行目は、また別の関数の定義なので、まだ処理は行われません。
次の処理は13行目になりますが、13行目では「関数do_local()」を実行していますので、処理はdo_local()に移り、
「loc = "3"」が実行されます。
はい、またポイントです。
今度は「関数do_local()」の中の変数なので、「loc（外）」とも「loc（scope）」とも別の、第3の変数です。
とりあえず「loc（do_local）」と呼びましょう。
ちょっと整理すると、
「loc（外）」の中身は1
「loc（scope）」の中身は2
「loc（do_local）」の中身は3
という状況です。
「関数do_local()」はこれで終わるので、処理は14行目の「print("【A】", loc)」に進みます。
はい、この時の「loc」はなんでしょうか？というのが、この問題のポイントになってきます。
この「print("【A】", loc)」の時は、一番外ではなく、「関数scope」の中に入っていて、でも「関数do_local」の中にはいない、つまり「関数scope」の"空間"にいますので、
「print("【A】", loc)」のlocは「loc（scope）」のことです。つまり、2が入っています。
なので「【A】 2」が出力されます。
このように「変数が使える範囲（参照範囲）」をスコープと言って、
変数や関数など、基本的に同じネームスペース（名前空間）にいないと、直接呼び出すことができません。
現実世界で例えるなら、
「外」は「家の外」
「関数scopeの中」は「scopeという家の中」
「関数scopeの中で定義された、関数do_localの中」は「scopeという家の中の、do_localと書かれた部屋の中」
という感じです。
それぞれ、壁があるので見れない、と考えてください。
（スコープと名前空間は基本的に同じ意味と考えて問題ありません）
次に、「do_nonlocal()」が実行されますので、処理は6行目の関数do_nonlocal()に移ります。
関数の中では「nonlocal loc」と書かれています。
この「nonlocal」が重要で、これは「この関数内のlocは、一つ外の空間のlocとして扱う」という宣言です。
つまり、8行目の「loc = "4"」のlocは、「loc（scope）」のことになります。
関数do_nonlocalの中（部屋の中）ではありますが、その壁を壊したようなイメージです。
ただし、まだ家の外は見えませんので、「loc（外）」ではない、という感じです。
次に16行目の「print("【B】", loc)」が実行されますが、このlocは「loc（scope）」なので「【B】 4」が出力されます。
その次に17行目の「do_global()」で関数do_globalが実行されます。
関数do_globalの中では「global loc」というのが書かれています。
これが最後のポイントで「global」は「この関数内のlocは、一番外の空間のlocとして扱う」という宣言です。
つまり、部屋（関数do_global）の壁だけじゃなく、家（関数scope）の壁ごと壊した感じです。
なので、その下の「loc = "5"」のlocは「loc（外）」のことになります。
関数do_globalは終わり、次に18行目の「print("【C】", loc)」が実行されますが、このlocは「loc（scope）」のことなので、4のままです。
ということで「【C】 4」が出力されます。
これでやっと「関数scope」が終わり、処理は22行目の「print("【E】", loc)」に来ます。
このlocは「loc（外）」のことですね？「loc（外）」は先ほど5が代入されていましたので、「【E】 5」が出力されることになります。
なので答えは「【D】 1 【A】 2 【B】 4 【C】 4 【E】 5」になります。
問33. [ 実行結果 ]
Need Speed?
I'm Saya.
Need Speed?
I'm David.
[ コード ]
class kusanagi():
def s(self):
print("Need Speed?") …★a
【A】
def m(self):
print("I'm Saya.")
class wexal(kusanagi):
def 【B】:
print("I'm David.")
k = kusanagi()
w = wexal()
k.s()
w.【C】
・【A】self(m) 【B】m(self): 【C】s()
・【A】self(m) 【B】self(m): 【C】s(self)
・【A】self.s() 【B】m(self): 【C】s(self)
・【A】self.m() 【B】m(self): 【C】s()
・【A】self.m() 【B】self(m): 【C】s()
解説：
クラスの継承に関しての問題ですね。
これは、すべて説明しきるのはかなり大変なので、サクッとだけ。
まず、「クラスkusanagi」と、「kusanagiクラスを継承したクラスwexal」が用意されており、
「k = kusanagi()」と「w = wexal()」でそれぞれインスタンスが作られています。
そして、最初に「k.s()」が実行され、その中の「print("Need Speed?")」で、最初のNeed Speed?が出力されていますね。
その次の出力は「I'm Saya.」なので、6行目の「print("I'm Saya.")」を実行するために、
まずは5行目の「def m(self):」を実行しないといけない事がわかります。
なので【A】には「self.m()」が入ります。
※「self(m)」だと呼び出し方がおかしいのでエラーです。self.s()だと、無限に「print("Need Speed?")」が実行されることになります。
これで「k.s()」の実行が終わります。
この次から少し悩みポイントですが、3つ目の出力は、また「Need Speed?」なので、再度「k.s()」が実行されるのか？という感じがしますが、
問題文では「w.【C】」なので、wを使わないといけないようです。
このwは「kusanagiクラスを継承したクラスwexal」のインスタンスなので、実は「k.s()」と同じ機能が継承されています。
つまり「w.s()」とすると「k.s()」と同じように、「def s(self):」のメソッドsが実行され、Need Speed?が出力されます。
ただ、最後の出力は「I'm David.」です。
「k.s()」と同じであれば、Need Speed?と、I'm Saya.が出力されてしまいます。
そのためにI'm Saya.を出力する「メソッドm」だけを作り直必要があります。これをオーバーライドと言います。
それが9行目の【B】の部分です。
オーバーライドは、継承元（kusanagi）と同じ名前のメソッドを作れば、自動的に作り変えられます。
つまり【B】は「m(self)」になります。
以上で、正解は4つ目の選択肢だとわかります。
問34. [ script.py ]
import sys
print(sys.argv[0:4])
・['script.py', 'one', 'two', 'three']
・['script.py', 'one', 'two', 'three', 'four']
・['python3', 'script.py', 'one']
・['python3', 'script.py', 'one', 'two']
・['python3', 'script.py', 'one', 'two', 'three']
解説：
コマンドライン引数に関しての問題です。
ポイントは「sys.argv」の部分で、プログラム実行する際に、コマンドを打ち込むと、この「sys.argv」の中にリスト形式で収められます。
「sys.argv」の最初の要素には必ず「ファイル名」が入り、そのまま左から順番に他のコマンドが入っていきます。
（python3の部分だけは入らない、と覚えれば簡単です）
つまり以下のように処理されます。
「sys.argv[0]=script.py」
「sys.argv[1]=one」
「sys.argv[2]=two」
「sys.argv[3]=three」
「sys.argv[4]=four」
「sys.argv[5]=five」
今回はスライスで「sys.argv[0],sys.argv[1],sys.argv[2],sys.argv[3]が指定されていますので、選択肢の1つ目です。
問35. import re
prog = re.compile('(K|S)u(r|s)(a|o)nf?(a|o)(o|m)?g?i?(saya)?', re.IGNORECASE)
【A】
print(ret[0])
・ret = prog.search('KUSANAGISAYA')
・ret = prog.search('Kuronami')
・ret = prog.search('SuZunone')
・ret = prog.search('SUSANOO')
・ret = prog.search('kusanomi')
解説：
正直解説にも疲れてきたところで正規表現かぁという気持ちです。
正規表現とは、特定のルールで指定する文字の指定方法です。
一見頭が痛くなりそうですが、意味がわかると単純な仕組みです。
ポイントは「prog = re.compile('(K|S)u(r|s)(a|o)nf?(a|o)(o|m)?g?i?(saya)?', re.IGNORECASE)」で、progという名前で正規表現オブジェクトを作成しています。
正規表現オブジェクトは「search」メソッドなどで、文字列を与えると、設定したルールに合うかを判定してくれます。
この正規表現は、個人情報などの入力フォームなどでよく使われます。
例えば「メールアドレスを入力してください」の欄に「キノコード19歳です」などと入力しても「正しいメールアドレスを入力してください」みたいに表示されると思います。
あれは裏側で「@は含まれているか？ひらがなや漢字が含まれているか？」などとルールを決めて、ルール外の入力データは登録できないようにしています。
その時になどにも正規表現は使われます。
では、実際に正規表現を理解するためのポイントをまとめます。
（とりあえず問題に出てくるものだけです）
・(a|b)というような書かれ方は、aかbのどちらかという意味
→例えば「(K|S)u」の場合は「Ku」か「Su」という意味。（それ以外は認めない）
・?は一つ前の文字が0か、1を表す
→たとえば「nf?」は「nf」か「n」という意味。?は1つ前の文字にだけ影響する。
・(abcd)という書かれ方は、(abcd)をまとめている書き方。これだけだと意味はないが?などと絡めると意味が変わる
→たとえば「(abcd)?」は、「abcd」か「」かになる。?の影響が一つ前のdだけじゃなく、abcd全部に影響する。
この3つだけで、この問題は理解できます。
なお、「compile」メソッドの第2引数で「re.IGNORECASE」というのが指定されており、これは「大文字か小文字かは区別しない」と意味になります。
つまり「(K|S)u」の場合は「Ku」「Su」「KU」「SU」「ku」「su」「kU」「sU」のどれでもOKとなります。
問われているのは「どれがエラーになるか？」なので、このルールに合わない文字列を探します。
選択肢では、「ret = prog.search('KUSANAGISAYA')」などと書かれていますが、注目するのはsearchメソッドの値の「'KUSANAGISAYA'」の文字列部分だけです。
それぞれの選択肢の文字列を、正規表現のルールと照らし合わせていきましょう。
「'KUSANAGISAYA'」はOK
「Kuronami'」もOK
「SuZunone'」は駄目
「SUSANOO'」もOK
「kusanomi'」もOK
なので、選択肢の3つ目が正解です。
具体的には「SuZunone」の3文字目は必ずrかsになるはずですが、Zの時点で間違いだとわかります。
さらに4文字目もaかoしか駄目なのにuだし、7と8文字目もおかしいので、慣れているとパッと見でもわかるようにはなっている問題ですね。
問36. ・processingモジュールを使うと、コード処理の実行時間を計測できる。
・smtplibモジュールを使うと、任意のインターネット上のホストにメールを送ることができる。
・randomモジュールを使うと、疑似乱数を生成することができる。
・urllib.request モジュールを使うと、URLにあるデータを取得することができる。
・statisticsモジュールを使うと、数値データの基本統計量（平均、中央値、分散など）を取得することができる。
解説：
processingとはプログラミングで画面上に絵を描写して、動かしたりする統合開発環境です。
プログラミング学習のために簡単なゲームのようなものを作る場合にも使われたり、グラフを表示させたりする時によく使われます。
なので、1つ目の選択肢は誤りです。
「コード処理の実行時間を計測」するのはtimeモジュールの「time.process_time()」メソッドです。
問37. [ 実行結果 ]
2020-07-02
[ スクリプト ]
【A】
today = 【B】
print(today)
・【A】import date 【B】datetime.date(today)
・【A】from datetime 【B】date.today()
・【A】from datetime import date 【B】date.today()
・【A】import datetime from date 【B】datetime.today()
・【A】import date from datetime 【B】datetime.today()
解説：
今日の日付を「西暦-月-日」の形式で出力するためのコードを選ぶ問題です。
この表示形式はdatetimeモジュールのdateクラスのtodayメソッドになりますが、importとformの使い方がポイントの問題かと思います。
まず「import ○○」は特定のモジュールをすべて読み込みます。
それに対し、「from ○○ import △△」は「fromで指定したモジュールのクラスなど一部だけを読み込む」方法です。
つまり、今回は「datetimeモジュール」の「dateクラス」だけを読み込めば良いので、【A】は「from datetime import date」です。
これで「date.○○」の書き方で、dateクラスのメソッドなどが使えるようになるので、【B】は「date.today()」です。
余談：
pythonでは、外部のモジュールを読み込んで使うことが非常に多いので、「fromとimport」は頻繁に使われます。
ただ、今回の問題はimportだけでもできます。
import datetime
today = datetime.date.today()
print(today)
とすると、同じ結果になります。
ただ、基本的に使わないクラスまで読み込むのは良くないの、普通はfromでdateクラスだけ指定しています。
意外と最初はわかりづらいので、慣れておきましょう。
問38. ・ERROR、CRITICAL、WARNING、INFO、DEBUG
・ERROR、CRITICAL、WARNING、DEBUG、INFO
・CRITICAL、ERROR、WARNING、DEBUG、INFO
・CRITICAL、ERROR、WARNING、INFO、DEBUG
・CRITICAL、WARNING、ERROR、INFO、DEBUG
解説：
logging（ロギング）とは起こった出来事の記録を取ることです。
つまりlog（ログ）を取ることがロギングです。
このログには、内容に応じて5つの優先度（重要度）、レベルが設定されています。
CRITICALは、プログラムが実行を続けられないことを表します。
ERRORは、ソフトウェアが、ある機能を実行できないことを表します。
WARNINGは、想定外のことが起こった、または問題が近く起こりそうであることを表します。
INFOは、想定通りのことが起こったことの確認。
DEBUGは、問題を診断するときにのみ関心があるような、詳細な情報。
なので、4つ目の選択肢が正解です。
問39. ・pip install でパッケージ名を指定し、そのパッケージ名の後ろに「=」とバージョン名を付けると、そのバージョンのパッケージをインストールできる。
・「pip upgrade パッケージ名」とすることで、当該パッケージを最新バージョンにアップグレードすることができる。
・pip freezeはその仮想環境にインストールされたすべてのパッケージを表示する。pip listも同様の働きをするが、両者は出力形式が異なる。pip listはその仮想環境にインストールされたすべてのパッケージを、pip install向けの形式で出力する。
・pip uninstall にパッケージ名を指定すると、その仮想環境からパッケージを削除できる。削除対象となるパッケージの複数指定はできない。
・仮想環境を作成、管理するのに使われるスクリプトはpyvenvである。
解説：
今回は「正しいもの」を選ぶ問題です。
1つ目の選択肢は「「=」とバージョン名を付けると」の部分が誤りで、正しくは「「==」とバージョン名を付けると」です。
2つ目は、「「pip upgrade パッケージ名」とすることで」が誤りで、正しくは「pip install --upgrade パッケージ名」または「pip install -U パッケージ名」です
3つ目は、「pip listはその仮想環境にインストールされたすべてのパッケージを、pip install向けの形式で出力する。」が誤りで、この説明はpip freezeの説明です。
つまり、正しくは「pip freezeはその仮想環境にインストールされたすべてのパッケージを、pip install向けの形式で出力する。」になります。
4つ目、「削除対象となるパッケージの複数指定はできない。」が誤りで、正しくは、カンマ区切りで「pip uninstall パッケージ1, パッケージ2」とすると複数指定できます。
ということで、正解は5つ目の選択肢です。
問40. ・デフォルト設定ではユーザーディレクトリの「.pyhistory」ファイルにヒストリが保存される。ヒストリは対話型インタープリタセッションで利用できる。
・[Ctrl]+[t]キーを押すと補完機能が呼び出せる。この機能はPythonの文（命令）の名前、現在のローカル変数、使用できるモジュール名を検索するものである。
・拡張された対話型インタープリタとしてBythonがある。これはオブジェクト探索、高度なヒストリ管理などの機能を持つ。
・IPythonは「pip install ipython」でインストールできる。IPythonの対話モードはipythonコマンドで起動できる。終了時はdeactivateコマンドを実行すればよい。
・変数とモジュールの補完機能は、インタープリタの起動時に自動で有効になっている。
解説：
今回も「正しいもの」を選ぶ問題です。
1つ目の選択肢は、誤りは「「.pyhistory」ファイル」の部分で、正しくは「.python_historyファイル」です。
2つ目は、「[Ctrl]+[t]キーを押すと補完機能が呼び出せる」が誤りで、正しくは「[Tab]キーを押すと補完機能が呼び出せる」です。
3つ目は、「Bython」が誤りで、「Bpython」か、または「Ipython」か正しいです。
4つ目は、「終了時はdeactivateコマンドを実行すればよい。」が誤りで、正しくは「終了時はquit()を実行すればよい。」です。
deactivateはvirtualenvで作った仮想環境の終了のコマンドです。
以上で、1-40問の解説終わりです。