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Python關於self用法重點分析

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在介紹Python的self用法之前,先來介紹下Python中的類和實例……
我們知道,面向對象最重要的概念就是類(class)和實例(instance),類是抽象的模板,比如學生這個抽象的事物,可以用一個Student類來表示。而實例是根據類創建出來的一個個具體的“對象”,每一個對象都從類中繼承有相同的方法,但各自的數據可能不同。
1、以Student類為例,在Python中,定義類如下:

class Student(object):
pass
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(Object)表示該類從哪個類繼承下來的,Object類是所有類都會繼承的類。

2、實例:定義好了類,就可以通過Student類創建出Student的實例,創建實例是通過類名+()實現:

student = Student()
1
3、由於類起到模板的作用,因此,可以在創建實例的時候,把我們認為必須綁定的屬性強制填寫進去。這裏就用到Python當中的一個內置方法__init__方法,例如在Student類時,把name、score等屬性綁上去:

class Student(object):
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.score = score
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這裏註意:(1)、__init__方法的第一參數永遠是self,表示創建的類實例本身,因此,在__init__方法內部,就可以把各種屬性綁定到self,因為self就指向創建的實例本身。(2)、有了__init__方法,在創建實例的時候,就不能傳入空的參數了,必須傳入與__init__方法匹配的參數,但self不需要傳,Python解釋器會自己把實例變量傳進去:

>>>student = Student("Hugh", 99)
>>>student.name
"Hugh"
>>>student.score
99
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另外,這裏self就是指類本身,self.name就是Student類的屬性變量,是Student類所有。而name是外部傳來的參數,不是Student類所自帶的。故,self.name = name的意思就是把外部傳來的參數name的值賦值給Student類自己的屬性變量self.name。

4、和普通數相比,在類中定義函數只有一點不同,就是第一參數永遠是類的本身實例變量self,並且調用時,不用傳遞該參數。除此之外,類的方法(函數)和普通函數沒啥區別,你既可以用默認參數、可變參數或者關鍵字參數(*args是可變參數,args接收的是一個tuple,**kw是關鍵字參數,kw接收的是一個dict)。

5、既然Student類實例本身就擁有這些數據,那麽要訪問這些數據,就沒必要從外面的函數去訪問,而可以直接在Student類的內部定義訪問數據的函數(方法),這樣,就可以把”數據”封裝起來。這些封裝數據的函數是和Student類本身是關聯起來的,稱之為類的方法:

class Student(obiect):
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.score = score
def print_score(self):
print "%s: %s" % (self.name, self.score)
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>>>student = Student("Hugh", 99)
>>>student.print_score
Hugh: 99
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這樣一來,我們從外部看Student類,就只需要知道,創建實例需要給出name和score。而如何打印,都是在Student類的內部定義的,這些數據和邏輯被封裝起來了,調用很容易,但卻不知道內部實現的細節。

如果要讓內部屬性不被外部訪問,可以把屬性的名稱前加上兩個下劃線,在Python中,實例的變量名如果以開頭,就變成了一個私有變量(private),只有內部可以訪問,外部不能訪問,所以,我們把Student類改一改:

class Student(object):

def __init__(self, name, score):
self.__name = name
self.__score = score
def print_score(self):
print "%s: %s" %(self.__name,self.__score)
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改完後,對於外部代碼來說,沒什麽變動,但是已經無法從外部訪問實例變量.__name和實例變量.__score了:

>>> student = Student(‘Hugh‘, 99)
>>> student.__name
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: ‘Student‘ object has no attribute ‘__name‘
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這樣就確保了外部代碼不能隨意修改對象內部的狀態,這樣通過訪問限制的保護,代碼更加健壯。

但是如果外部代碼要獲取name和score怎麽辦?可以給Student類增加get_name和get_score這樣的方法:

class Student(object):
...

def get_name(self):
return self.__name

def get_score(self):
return self.__score
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如果又要允許外部代碼修改score怎麽辦?可以給Student類增加set_score方法:

class Student(object):
...

def set_score(self, score):
self.__score = score
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需要註意的是,在Python中,變量名類似__xxx__的,也就是以雙下劃線開頭,並且以雙下劃線結尾的,是特殊變量,特殊變量是可以直接訪問的,不是private變量,所以,不能用__name__、__score__這樣的變量名。

有些時候,你會看到以一個下劃線開頭的實例變量名,比如_name,這樣的實例變量外部是可以訪問的,但是,按照約定俗成的規定,當你看到這樣的變量時,意思就是,“雖然我可以被訪問,但是,請把我視為私有變量,不要隨意訪問”。

封裝的另一個好處是可以隨時給Student類增加新的方法,比如:get_grade:

class Student(object):
...
def get_grade(self):
if self.score >= 90:
return ‘A‘
elif self.score >= 60:
return ‘B‘
else:
return ‘C‘
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同樣的,get_grade方法可以直接在實例變量上調用,不需要知道內部實現細節:

>>> student.get_grade()
‘A‘
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6、self的仔細用法
(1)、self代表類的實例,而非類。

class Test:
def ppr(self):
print(self)
print(self.__class__)

t = Test()
t.ppr()
執行結果:
<__main__.Test object at 0x000000000284E080>
<class ‘__main__.Test‘>
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從上面的例子中可以很明顯的看出,self代表的是類的實例。而self.__class__則指向類。
註意:把self換成this,結果也一樣,但Python中最好用約定俗成的self。
(2)、self可以不寫嗎?
在Python解釋器的內部,當我們調用t.ppr()時,實際上Python解釋成Test.ppr(t),也就是把self替換成了類的實例。

class Test:
def ppr():
print(self)

t = Test()
t.ppr()
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運行結果如下:

Traceback (most recent call last):
File "cl.py", line 6, in <module>
t.ppr()
TypeError: ppr() takes 0 positional arguments but 1 was given
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運行時提醒錯誤如下:ppr在定義時沒有參數,但是我們運行時強行傳了一個參數。

由於上面解釋過了t.ppr()等同於Test.ppr(t),所以程序提醒我們多傳了一個參數t。

這裏實際上已經部分說明了self在定義時不可以省略。

當然,如果我們的定義和調用時均不傳類實例是可以的,這就是類方法。

class Test:
def ppr():
print(__class__)

Test.ppr()

運行結果:
<class ‘__main__.Test‘>
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(3)、在繼承時,傳入的是哪個實例,就是那個傳入的實例,而不是指定義了self的類的實例。

class Parent:
def pprt(self):
print(self)

class Child(Parent):
def cprt(self):
print(self)
c = Child()
c.cprt()
c.pprt()
p = Parent()
p.pprt()
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運行結果:

<__main__.Child object at 0x0000000002A47080>
<__main__.Child object at 0x0000000002A47080>
<__main__.Parent object at 0x0000000002A47240>
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解釋:
運行c.cprt()時應該沒有理解問題,指的是Child類的實例。
但是在運行c.pprt()時,等同於Child.pprt(c),所以self指的依然是Child類的實例,由於self中沒有定義pprt()方法,所以沿著繼承樹往上找,發現在父類Parent中定義了pprt()方法,所以就會成功調用。

(4)、在描述符類中,self指的是描述符類的實例

class Desc:
def __get__(self, ins, cls):
print(‘self in Desc: %s ‘ % self )
print(self, ins, cls)
class Test:
x = Desc()
def prt(self):
print(‘self in Test: %s‘ % self)
t = Test()
t.prt()
t.x
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運行結果如下:

self in Test: <__main__.Test object at 0x0000000002A570B8>
self in Desc: <__main__.Desc object at 0x000000000283E208>
<__main__.Desc object at 0x000000000283E208> <__main__.Test object at 0x0000000002A570B8> <class ‘__main__.Test‘>
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這裏主要的疑問應該在:Desc類中定義的self不是應該是調用它的實例t嗎?怎麽變成了Desc類的實例了呢?
因為這裏調用的是t.x,也就是說是Test類的實例t的屬性x,由於實例t中並沒有定義屬性x,所以找到了類屬性x,而該屬性是描述符屬性,為Desc類的實例而已,所以此處並沒有頂用Test的任何方法。

那麽我們如果直接通過類來調用屬性x也可以得到相同的結果。

下面是把t.x改為Test.x運行的結果。

self in Test: <__main__.Test object at 0x00000000022570B8>
self in Desc: <__main__.Desc object at 0x000000000223E208>
<__main__.Desc object at 0x000000000223E208> None <class ‘__main__.Test‘>

Python關於self用法重點分析