BEFORE THE GAME CODE

Pythonの「状態」を読む。

講座のコードに class・self・リスト・dataclass が出てきて、手が止まってしまったら。5つの短い例で、ゲームの値が「どこに覚えられて」「どう変わるか」を確かめます。

前提: 変数・if・関数を少し使ったことがある
環境: Python 3.11以上。追加ライブラリー・Pyxel不要
作るもの: ターミナルに結果を出す五つの小さなプログラム

共通入門です。

100本のゲーム講座とは別の、共通の入門ページです。Pythonのすべてを説明するものではなく、ゲーム講座のコードを読むときに必要な「データの持ち方」にしぼっています。

短い例・解説・テストをまとめてダウンロード Pythonを用意する

ZIPをすべて展開し、README.txt があるフォルダーでターミナルを開きます。実行する前に「何が表示されるか」を予想してから動かしてみましょう。そのあと1か所だけ変えて、結果を比べます。

EXAMPLE 01

関数の返り値を、次の状態として受け取る

値を計算することと、変数へ戻すこと

ゲームの「状態」とは、「いまどこにいるか」「何を持っているか」のように、その時点で覚えておく値のことです。ここでは x（横の位置）だけを使い、今の20から右へ4進んだ24を計算します。

move_right(x, 4) は24を返します。でも、関数を呼んだだけでは、外側の x は20のままです。x = next_x と書いて受け取ったときに、はじめて次の状態になります。ゲームの update を読むときも、「今の値を読む → 次の値を計算する → 保存する」の順番を探すと、流れを追いやすくなります。

01_values.py の読む場所

    next_x = move_right(x, 4)
    print("before:", x)
    print("returned:", next_x)
    x = next_x

そのまま動かす

ZIPを展開したフォルダーで実行します。Windows は py -3 01_values.py、macOS / Linux は python3 01_values.py です。結果は、ゲーム画面ではなくターミナルに文字で表示されます。

予想してから、表示結果を比べる

before: 20
returned: 24
after: 24

ここで迷いやすいこと

「関数に渡した値を変えれば、外側の変数も必ず変わる」と考えないようにしましょう。この例の整数は、関数が新しい値を返し、それを自分で代入しています。

一か所だけ変えて確かめる

呼び出しの4を8に変えると、返ってくる値と最後の x は28、最初の x は20です。実行する前に、3行の結果を予想してみましょう。

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01_values.py

# MIT License
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# Copyright (c) 2026 Tidepost contributors
# 
# Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
# of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
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# furnished to do so, subject to the following conditions:
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# The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
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# THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
# IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
# FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
# AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
# LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
# OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
# SOFTWARE.
# 
# Exception: assets/glyphs.json contains rasterized glyph data derived from
# Noto Sans CJK JP (SIL Open Font License 1.1). See assets/NOTO-LICENSE.txt.
# Pyxel is an external dependency under its own MIT license.

"""変数の値と、関数が返す次の値。"""


def move_right(x, distance):
    return x + distance


def main():
    x = 20
    next_x = move_right(x, 4)
    print("before:", x)
    print("returned:", next_x)
    x = next_x
    print("after:", x)


if __name__ == "__main__":
    main()

01_values.py をダウンロード

EXAMPLE 02

self.xは、どのプレイヤーの値？

オブジェクトに残る属性と、その場の変数

class Player は、プレイヤーを作るための「設計図」です。Player() を2回呼ぶと、first と second という別々のプレイヤーができます。__init__ は作るときに自動で呼ばれる処理で、self.x = 20 で、そのプレイヤーの最初の位置を覚えます。

self は「いま呼ばれている、そのプレイヤー自身」のことです。first.move_right(4) の中の self.x は first.x のことで、second.x には触りません。クラスの中に書いた関数を「メソッド」と呼び、呼び出したときに、そのプレイヤーが self として渡されます。

temporary_value の中の x = 100 は、その関数の中だけで使う変数です。self.x ではないので、プレイヤーの位置は変わりません。名前が似ていても、覚えておく場所が違います。各講座の App や Game にも、self. を付けてそのオブジェクトの値を読むところがあります。

02_attributes.py の読む場所

    def move_right(self, distance):
        self.x += distance

    def temporary_value(self):
        x = 100
        return x

そのまま動かす

ZIPを展開したフォルダーで実行します。Windows は py -3 02_attributes.py、macOS / Linux は python3 02_attributes.py です。結果はターミナルに表示されます。

予想してから、表示結果を比べる

first: 24
second: 20
temporary: 100
still first: 24

ここで迷いやすいこと

x と self.x を取りちがえると、画面の位置が変わらなかったり、思っていない場所に値が保存されたりします。「この値はどこに残すのか」を意識して読みましょう。

一か所だけ変えて確かめる

first.move_right(4) の次の行に second.move_right(8) を追加します。first は24、second は28になり、2人の状態が別々に覚えられていることを確かめられます。

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02_attributes.py

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# IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
# FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
# AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
# LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
# OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
# SOFTWARE.
# 
# Exception: assets/glyphs.json contains rasterized glyph data derived from
# Noto Sans CJK JP (SIL Open Font License 1.1). See assets/NOTO-LICENSE.txt.
# Pyxel is an external dependency under its own MIT license.

"""self.xは、このPlayerに残る値。"""


class Player:
    def __init__(self):
        self.x = 20

    def move_right(self, distance):
        self.x += distance

    def temporary_value(self):
        x = 100
        return x


def main():
    first = Player()
    second = Player()
    first.move_right(4)
    print("first:", first.x)
    print("second:", second.x)
    print("temporary:", first.temporary_value())
    print("still first:", first.x)


if __name__ == "__main__":
    main()

02_attributes.py をダウンロード

EXAMPLE 03

リスト・タプル・辞書で複数の値を持つ

別名を付けることと、コピーすることは違う

リスト bag は、持ち物を順番に並べた入れ物です。append すると、同じリストの後ろに追加されます。alias = bag は新しい袋を作るのではなく、同じリストに別の名前を付けただけです。そのため、alias から鍵を足すと、bag にも鍵が入ります。

bag.copy() は、新しいリストを作ります。この例では中身が文字なので、元のリストに追加しても、コピーのほうは変わりません。ただし、リストの中にリストが入っているような場合は、中身まで自動で別々にはなりません（深いコピーではありません）。

タプル (2, 3) は「列と行」の組です。position[0] が列、[1] が行です。中身を直接書きかえず、次の座標 (3, 3) を新しく作っています。辞書は x や hp のような名前（キー）で値を取り出せる入れ物で、player["hp"] で体力を読めます。

03_collections.py の読む場所

    bag = ["sheet"]
    alias = bag
    copy = bag.copy()
    alias.append("key")

そのまま動かす

ZIPを展開したフォルダーで実行します。Windows は py -3 03_collections.py、macOS / Linux は python3 03_collections.py です。結果はターミナルに表示されます。

予想してから、表示結果を比べる

bag: ['sheet', 'key']
copy: ['sheet']
positions: (2, 3) (3, 3)
named values: 20 2

ここで迷いやすいこと

Undo（1つ前に戻す）のために old = bag と書いても、同じリストを指すだけです。今の袋を書きかえると、保存したつもりの「過去」まで変わってしまいます。

一か所だけ変えて確かめる

alias = bag を alias = bag.copy() に変えてみましょう。alias に鍵を追加しても、bag は ['sheet'] のままです。必要なら print(alias) も追加して比べます。

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03_collections.py

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"""同じリストへの別名と、独立した入れ物。"""


def main():
    bag = ["sheet"]
    alias = bag
    copy = bag.copy()
    alias.append("key")
    print("bag:", bag)
    print("copy:", copy)

    position = (2, 3)
    next_position = (position[0] + 1, position[1])
    print("positions:", position, next_position)

    player = {"x": 20, "hp": 3}
    player["hp"] -= 1
    print("named values:", player["x"], player["hp"])


if __name__ == "__main__":
    main()

03_collections.py をダウンロード

EXAMPLE 04

dataclassとreplaceで過去を残す

次の状態を作り、前の状態を保持

@dataclass は、いくつかの値をまとめて持つ「箱」を、短く書けるようにする仕組みです。x: int = 20 は位置、bag: tuple = () は空の袋です。: int のような型の書きこみは読む人への案内で、型がちがう値を実行中に自動で止めてくれるわけではありません。

frozen=True を付けると、作ったあとで state.x = 99 のように値を書きかえられなくなります。値を変えたいときは replace を使い、変えたいところだけを指定して、新しい State を作ります。bag もタプルにして、新しい持ち物の組を作ります。

history に before を保存したあとで current を作り直しても、before は変わりません。pop で最後に保存した状態を取り出せば、それが Undo になります。なお frozen は、中に入ったリストまでは固定しません。そのため、この例では中身も整数とタプルにしています。

04_snapshots.py の読む場所

def collect(state):
    return replace(state, x=state.x + 4, bag=state.bag + ("sheet",))

そのまま動かす

ZIPを展開したフォルダーで実行します。Windows は py -3 04_snapshots.py、macOS / Linux は python3 04_snapshots.py です。結果はターミナルに表示されます。

予想してから、表示結果を比べる

before: 20 ()
current: 24 ('sheet',)
undo: 20 ()

ここで迷いやすいこと

「今の値を少しずつ書きかえるやり方」と、「書きかえられない State を作り直すやり方」を、途中で混ぜないようにしましょう。講座ごとに、どちらを使っているかを確かめてから読みます。

一か所だけ変えて確かめる

collect を2回行い、そのたびに直前の State を history に追加します。1回 pop すると、x が24・シーツ1枚の状態に戻るはずです。最初の State だけを保存した場合は、いっきに x 20まで戻ります。この違いも比べてみましょう。

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04_snapshots.py

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"""不変の値を作り直し、前の状態を残す。"""
from dataclasses import dataclass, replace


@dataclass(frozen=True)
class State:
    x: int = 20
    bag: tuple = ()


def collect(state):
    return replace(state, x=state.x + 4, bag=state.bag + ("sheet",))


def main():
    before = State()
    history = [before]
    current = collect(before)
    print("before:", before.x, before.bag)
    print("current:", current.x, current.bag)
    current = history.pop()
    print("undo:", current.x, current.bag)


if __name__ == "__main__":
    main()

04_snapshots.py をダウンロード

EXAMPLE 05

更新する処理と、表示する処理を分ける

何度描画しても状態は進まない

最後の例ではPyxelを使わず、画面の代わりに文字を作って確かめます。update は RIGHT という入力を受け取ったときだけ、新しい位置を返します。draw_text は状態を読むだけで、X=20 のような文字を作ります。

同じ状態を2回表示しても、位置は20のままです。そのあと RIGHT を1回受け取って、はじめて24になります。ゲームの draw もこのように「読むだけ」にしておくと、画面を描いた回数でゲームが勝手に進むまちがいを防げます。

ここでの RIGHT は説明用の文字で、本物のキーボードは読んでいません。Pyxel では、btn や btnp で受け取った入力を update に渡し、draw で表示します。画面のある講座を読むときも、「入力」「状態を変える」「描く」の3か所を分けて探してみましょう。

05_update_display.py の読む場所

def update(state, key):
    return replace(state, x=state.x + 4) if key == "RIGHT" else state


def draw_text(state):
    return "X=" + str(state.x)

そのまま動かす

ZIPを展開したフォルダーで実行します。Windows は py -3 05_update_display.py、macOS / Linux は python3 05_update_display.py です。結果はターミナルに表示されます。

予想してから、表示結果を比べる

X=20
X=20
X=24

ここで迷いやすいこと

表示する関数の中で x を増やすと、画面を描き直した回数だけキャラクターが動いてしまいます。「見せる処理」と「値を決める処理」は分けましょう。

一か所だけ変えて確かめる

state = update(state, "RIGHT") をもう1行追加してから表示すると、X=28 になります。print だけを追加しても数字は増えないことも確かめましょう。

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05_update_display.py

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"""入力で変える処理と、読むだけの表示を分ける。"""
from dataclasses import dataclass, replace


@dataclass(frozen=True)
class State:
    x: int = 20


def update(state, key):
    return replace(state, x=state.x + 4) if key == "RIGHT" else state


def draw_text(state):
    return "X=" + str(state.x)


def main():
    state = State()
    print(draw_text(state))
    print(draw_text(state))
    state = update(state, "RIGHT")
    print(draw_text(state))


if __name__ == "__main__":
    main()

05_update_display.py をダウンロード

次は、画面と入力へ。

入力・更新・描画を分けるでは、キーを押し続けたときと1回押したときの違いや、止められるゲームの時計を、実際のPyxelの画面で比べます。

ゲームのコードへ戻る。

値がどこに覚えられているかが分かったら、おばけ洗濯日和で位置と得点を探したり、一歩貸してくださいで「過去の状態」と Undo を読んだりしてみましょう。オブジェクトを書きかえるやり方か、State を作り直すやり方かは、それぞれの講座に書いてあります。

確認したこと

Linux / Python 3.12.14で28テストと、各ファイルを日本語・空白の別フォルダーへ移した単独実行を確認。表示結果・改造例・ソースの抜粋を照合しました。CP932既定の読み取りも模擬検査しています。

Windows / macOSの実機操作、初学者による試読・理解度の確認は未実施です。このページの例はキーボード操作のゲームではなく、Pyxelやブラウザー内ゲームの動作検査でもありません。

コードには教材のMIT通知を保持しています。参照先の権利文書もZIPに含めますが、この入門例には外部フォントや字形データは使っていません。

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