Python 簡明教程 --- 20,Python 類中的屬性與方法
阿新 • • 發佈:2020-06-27
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類中的變數稱為`屬性`,類中的函式稱為`方法`。
類中的屬性分為:
- 例項屬性:物件所有,互不干擾
- 類屬性:類所有,所有物件共享
類中的方法分為:
- 例項方法:定義中有`self` 引數
- 類方法:定義中有`cls` 引數,使用`@classmethod` 裝飾器
- 靜態方法:定義中即沒有`self` 引數,也沒有`cls` 引數,使用`@staticmethod` 裝飾器
### 1,例項屬性與類屬性
類的物件,就是類的一個例項。類的`例項屬性`被物件所有,包含在每個物件之中,不同的物件之間,互不干擾。類的`類屬性`被類所有,被包含在類中,是所有的`類物件`共享。
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一般情況下,例項屬性會在`__init__` 方法中宣告並初始化,並且使用`self` 來繫結。而類屬性是在類作用域中被宣告,並且不使用`self` 來繫結。
例如下面程式碼中,`country` 為類屬性,`__name` 為例項屬性:
```python
#! /usr/bin/env python3
class People:
country = 'china'
def __init__(self, name):
self.__name = name
```
訪問例項屬性時使用`物件.屬性名`的格式,例項屬性屬於物件各自的,互不影響:
```shell
> >> p1 = People('小明')
>>> p2 = People('小美')
>>>
>>> p1.get_name()
'小明'
>>> p2.get_name()
'小美'
```
類屬性被所有物件共有,一旦被改變,所有物件獲取到的值都會被改變。訪問類屬性時使用`類名.屬性名`的格式,也可以使用`物件.屬性名`的格式來訪問:
```shell
>>> People.country # 用`類名.屬性名`的格式訪問
'CHINA'
>>> p1.country # 用`物件.屬性名`的格式訪問
'china'
>>> p2.country
'china'
>>>
>>> People.country = 'CHINA' # 類屬性的值被改變
> >> p1.country # 每個物件獲取到的值也會被改變
'CHINA'
>>> p2.country
'CHINA'
```
注意,在使用`物件.屬性名`的格式訪問物件時,不要以這種格式對`類屬性`進行賦值,否則結果可能不會像你想象的一樣:
```shell
>>> p1 = People('小明')
>>> p2 = People('小美')
>>> People.country
'china'
>>> p1.country
'china'
>>> p2.country
'china'
>>> p1.country = '中國' # 使用`物件.屬性名`的格式對類物件進行賦值
>>> p1.country # 只有 p1.country 被改變
'中國'
> >> p2.country # p2.country 沒有被改變
'china'
>>> People.country # People.country 也沒有被改變
'china'
```
從上面程式碼中可以看到,在Python 中以`物件.屬性名`格式對`類屬性`進行賦值時,只有`p1.country` 的值被改變了,`p2.country` 和 `People.country` 的值都沒有被改變。
實際上,這種情況下,`類屬性`的值並沒有被改變,而是物件`p1` 中多了一個`country` 例項屬性,此後,`p1.country` 訪問的是`p1` 的例項屬性,`p1.country`對屬性`country`的訪問遮蔽了類中的`country`屬性,而`p2.country` 和 `People.country` 訪問的依然是原來的`類屬性`。
所以,`類名.屬性名`和`物件.屬性名`的格式都可以訪問`類屬性`的值,但儘量避免使用`物件.屬性名`的格式對類屬性的值進行賦值,否則可能會發生混亂。
> **建議:**
>
> 不管是訪問還是改變`類屬性`的值,都只用`類名.屬性名`的格式
### 2,例項方法,類方法,靜態方法
Python 類中有三種方法:
- 例項方法
- 類方法
- 靜態方法
`例項方法`屬於物件,方法中都有一個`self` 引數(代表物件本身)。例項方法只能由物件呼叫,不能通過類名訪問。例項方法中可以訪問例項屬性和類屬性。
`類方法`屬於類,方法中都有一個`cls` 引數(代表類本身)。類方法即可以通過類名訪問,也可以通過物件訪問,類方法中只能訪問類屬性,不能訪問例項屬性。
> **注意:**
>
> Python 直譯器在構造類與物件時,`類`是先於`物件`產生的。
>
> 因此,`類屬性與類方法`是先於`例項屬性與例項方法` 產生的。
>
> 所以當類方法產生時,還沒有例項屬性,因此,類方法中不能訪問例項屬性。
`靜態方法`中,沒有`self` 引數,也沒有`cls` 引數。因此,在靜態方法中,即不能訪問`類屬性`,也不能訪問`例項屬性`。靜態方法可以使用類名訪問,也可以使用物件訪問。
在Python 中,定義類方法需要用到裝飾器`@classmethod`,定義靜態方法需要用到裝飾器`@staticmethod`。
**例項方法演示**
```python
#! /usr/bin/env python3
class People:
country = 'china'
def __init__(self, name):
self.__name = name
# 例項方法中有self 引數
def instance_method_test(self):
# 在例項方法中訪問了例項屬性和類屬性
print('name:%s country:%s' % (self.__name, People.country))
```
使用:
```shell
>>> p = People('小明')
>>> p.instance_method_test()
name:小明 country:china
```
在例項方法中訪問了例項屬性`__name`和類屬性`country`,均可以被訪問。
**類方法演示**
```python
#! /usr/bin/env python3
class People:
country = 'china'
def __init__(self, name):
self.__name = name
# 類方法中都有cls 引數
@classmethod
def class_method_test1(cls):
print('在類方法中訪問類屬性country:%s' % cls.country)
@classmethod
def class_method_test2(cls):
print('在類方法中訪問例項屬性__name:%s' % self.__name)
```
使用:
```shell
>>> p = People('小明')
>>> p.class_method_test1() # 在類方法中訪問類屬性,可以
在類方法中訪問類屬性country:china
>>>
>>> p.class_method_test2() # 在類方法中訪問例項屬性,出現異常
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
File "/home/wp/to_beijing/People.py", line 18, in class_method_test2
print('在類方法中訪問例項屬性__name:%s' % self.__name)
NameError: name 'self' is not defined
```
從上面程式碼中可以看到,在類方法中可以訪問類屬性,但在類方法中訪問例項屬性,會出現異常。
**靜態方法演示**
```python
#! /usr/bin/env python3
class People:
country = 'china'
def __init__(self, name):
self.__name = name
# 靜態方法中即沒有self 引數也不沒有cls 引數
@staticmethod
def static_method_test1():
print('在靜態方法中訪問類屬性country:%s' % cls.country)
@staticmethod
def static_method_test2():
print('在靜態方法中訪問例項屬性__name:%s' % self.__name)
```
使用:
```shell
>>> p = People('小明')
>>> p.static_method_test1() # 在靜態方法中訪問類屬性,出現異常
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
File "/home/wp/to_beijing/People.py", line 14, in static_method_test1
print('在靜態方法中訪問類屬性country:%s' % cls.country)
NameError: name 'cls' is not defined
>>>
>>> p.static_method_test2() # 在靜態方法中訪問例項屬性,出現異常
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
File "/home/wp/to_beijing/People.py", line 18, in static_method_test2
print('在靜態方法中訪問例項屬性__name:%s' % self.__name)
NameError: name 'self' is not defined
```
從上面程式碼中可以看到,在靜態方法中無論訪問例項方法還是類方法,都會出現異常。
### 3,專有方法
我們之前講到過的`魔法方法`,即以雙下劃線`__`開頭且結尾的方法`__xxx__`,就是`專有方法`。這些方法都被Python 賦予了特殊的含義,使用者可以根據需要,來實現這些方法。
下面我們介紹一些 Python 中常見的專有方法。
**`__len__` 方法**
實現該方法的類的物件,可以用`len()` 函式計算其長度。
**`__str__` 方法**
實現該方法的類的物件,可以轉化為字串。
**`__call__` 方法**
實現該方法的類的物件,可以像函式一樣呼叫。
**`__iter__` 方法**
實現該方法的類的物件,是可迭代的。
**`__setitem__ ` 方法**
實現該方法的類的物件,可以用`索引`的方式進行賦值。
**`__getitem__` 方法**
實現該方法的類的物件,可以用`索引`的方式進行訪問。
**`__contains__` 方法**
實現該方法的類的物件,可以進行`in` 運算。
---
**`__add__` 方法**
實現該方法的類的物件,可以進行`加+`運算。
**`__sub__` 方法**
實現該方法的類的物件,可以進行`減-`運算。
**`__mul__` 方法**
實現該方法的類的物件,可以進行`乘*`運算。
**`__div__` 方法**
實現該方法的類的物件,可以進行`除/`運算。
**`__pow__` 方法**
實現該方法的類的物件,可以進行`乘方`運算。
**`__mod__` 方法**
實現該方法的類的物件,可以進行`取模`運算。
---
**`__eq__` 方法**
實現該方法的類的物件,可以進行`相等==`比較。
**`__ne__` 方法**
實現該方法的類的物件,可以進行`不等於!=`比較。
**`__gt__` 方法**
實現該方法的類的物件,可以進行`大於>`比較。
**`__ge__` 方法**
實現該方法的類的物件,可以進行`大於等於>=`比較。
**`__lt__` 方法**
實現該方法的類的物件,可以進行`小於<`比較。
**`__le__` 方法**
實現該方法的類的物件,可以進行`小於等於<=`比較。
(完。)
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