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Python类变量和实例变量(类属性和实例属性)
我们知道,无论是在类中定义的属性还是方法,在类的外部,都无法直接调用它们,因此,我们完全可以把类看做是一个独立的作用域(称为类命名空间),则类属性其实就是定义在类命名空间内的变量(类方法其实就是定义的类命名空间中的函数)。
根据定义属性的位置不同,类属性又可细分为类属性(后续用类变量表示)和实例属性(后续用实例变量表示)。
注意,类变量推荐直接用类名访问,但也可以使用对象名访问。
例如,下面代码定义了一个 Address 类,并为该类定义了多个类属性:
运行上面代码,将会看到如下输出结果:
当然,Python 也支持使用对象来访问该对象所属类的类属性(此方式不推荐使用)。例如如下程序:
因此可以看到,在 Record 类的 info() 方法中,程序使用 self 访问 Record 类的类变量,此时 self 代表 info() 方法的调用者,也就是 Record 对象,因此这是合法的;在主程序代码区,程序创建了 Record 对象,并通过对象调用 Record 对象的 item、date 类变量,这也是合法的。
在 Python 中,除了可以通过类名访问类属性之外,还可以动态地为类和对象添加类变量。例如,在上面代码的基础,添加以下代码:
注意,实例变量只能通过对象名访问,无法通过类名直接访问。
Python 允许通过对象访问类变量,但无法通过对象修改类变量的值。因为,通过对象修改类变量的值,不是在给“类变量赋值”,而是定义新的实例变量。
例如如下程序:
运行上面程序,将看到如下输出结果:
即便程序通过类修改了两个类变量的值,程序中 Inventory 的实例变量的值也不会受到任何影响。例如如下代码:
同样,如果程序对一个对象的实例变量进行了修改,这种修改也不会影响类变量的值,更不会影响其他对象中实例变量的值。例如如下代码:
和动态为类添加类变量不同,Python 只支持为特定的对象添加实例变量。例如,在之前代码的基础上,为 iv 对象添加 color 实例变量,实现代码为:
根据定义属性的位置不同,类属性又可细分为类属性(后续用类变量表示)和实例属性(后续用实例变量表示)。
类变量(类属性)
类变量指的是定义在类中,但在各个类方法外的变量。类变量的特点是:所有类的实例化对象都可以共享类变量的值,即类变量可以在所有实例化对象中作为公用资源。注意,类变量推荐直接用类名访问,但也可以使用对象名访问。
例如,下面代码定义了一个 Address 类,并为该类定义了多个类属性:
class Address : detail = '广州' post_code = '510660' def info (self): # 尝试直接访问类变量 #print(detail) # 报错 # 通过类来访问类变量 print(Address.detail) # 输出 广州 print(Address.post_code) # 输出 510660 #创建 2 个类对象 addr1 = Address() addr1.info() addr2 = Address() addr2.info() # 修改Address类的类变量 Address.detail = '佛山' Address.post_code = '460110' addr1.info() addr2.info()该程序中,第二、三行代码为 Address 定义了两个类变量。当程序中第一次调用 Address 对象的 info() 方法输出两个类变量时,将会输出这两个类变量的初始值。接下来程序通过 Address 类修改了两个类变量的值,因此当程序第二次通过 info() 方法输出两个类变量时,将会输出这两个类变量修改之后的值。
运行上面代码,将会看到如下输出结果:
广州
510660
广州
510660
佛山
460110
佛山
460110
当然,Python 也支持使用对象来访问该对象所属类的类属性(此方式不推荐使用)。例如如下程序:
class Record: # 定义两个类变量 item = '鼠标' date = '2016-06-16' def info (self): print('info方法中: ', self.item) print('info方法中: ', self.date) rc = Record() print(rc.item) # '鼠标' print(rc.date) # '2016-06-16' rc.info()上面程序的 Record 中定义了两个类变量,接下来程序完全可以使用 Record 对象来访问这两个类变量。
因此可以看到,在 Record 类的 info() 方法中,程序使用 self 访问 Record 类的类变量,此时 self 代表 info() 方法的调用者,也就是 Record 对象,因此这是合法的;在主程序代码区,程序创建了 Record 对象,并通过对象调用 Record 对象的 item、date 类变量,这也是合法的。
在 Python 中,除了可以通过类名访问类属性之外,还可以动态地为类和对象添加类变量。例如,在上面代码的基础,添加以下代码:
Address.depict ="佛山很美" print(addr1.depict) print(addr2.depict)运行结果为:
佛山很美
佛山很美
实例变量(实例属性)
实例变量指的是定义在类的方法中的属性,它的特点是:只作用于调用方法的对象。注意,实例变量只能通过对象名访问,无法通过类名直接访问。
Python 允许通过对象访问类变量,但无法通过对象修改类变量的值。因为,通过对象修改类变量的值,不是在给“类变量赋值”,而是定义新的实例变量。
例如如下程序:
class Inventory: # 定义两个类变量 item = '鼠标' quantity = 2000 # 定义实例方法 def change(self, item, quantity): # 下面赋值语句不是对类变量赋值,而是定义新的实例变量 self.item = item self.quantity = quantity # 创建Inventory对象 iv = Inventory() iv.change('显示器', 500) # 访问iv的item和quantity实例变量 print(iv.item) # 显示器 print(iv.quantity) # 500 # 访问Inventory的item和quantity类变量 print(Inventory.item) # 鼠标 print(Inventory.quantity) # 2000上面程序中,第 8、9 行代码通过实例对 item、quantity 变量赋值,看上去很像是对类变量赋值,但并不是,它们的作用是:重新定义了两个实例变量。
类中,实例变量和类变量可以同名,但是在这种情况下,使用类对象将无法调用类变量,因为它会首选实例变量,因此这也是不推荐“类变量使用对象名调用”的原因。
上面程序在调用 Inventory 对象的 change() 方法之后,访问 Inventory 对象的 item、quantity 变量,由于该对象本身己有这两个实例变量,因此程序将会输出该对象的实例变量的值;接下来程序通过 Inventory 访问它的 item、quantity 两个类变量,此时才是真的访问类变量。运行上面程序,将看到如下输出结果:
显示器
500
鼠标
2000
即便程序通过类修改了两个类变量的值,程序中 Inventory 的实例变量的值也不会受到任何影响。例如如下代码:
Inventory.item = '类变量item' Inventory.quantity = '类变量quantity' # 访问iv的item和quantity实例变量 print(iv.item) print(iv.quantity)运行上面代码,可以看到如下输出结果:
显示器
500
同样,如果程序对一个对象的实例变量进行了修改,这种修改也不会影响类变量的值,更不会影响其他对象中实例变量的值。例如如下代码:
iv2 = Inventory() iv2.change('键盘',300) iv.item = 'iv实例变量item' iv.quantity = 'iv实例变量quantity' print(Inventory.item) print(Inventory.quantity)
print(iv.item) print(iv.quantity)运行上面代码,将会看到如下输出结果:
类变量item
类变量quantity
iv实例变量item
iv实例变量quantity
键盘
300
和动态为类添加类变量不同,Python 只支持为特定的对象添加实例变量。例如,在之前代码的基础上,为 iv 对象添加 color 实例变量,实现代码为:
iv.color="red" print(iv.color) #因为 color 实例变量仅 iv 对象有,iv2 对象并没有,因此下面这行代码会报错 #print(iv2.color)
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