Python中的类变量和实例变量之间有什么区别?
class Complex:
a = 1
和
class Complex:
def __init__(self):
self.a = 1
在两种情况下都使用以下调用:
x = Complex().a
将x分配为1。有关
__init__()
和self
的更深入的答案将不胜感激。 最佳答案
编写类块时,将创建类属性(或类变量)。您在类块中分配的所有名称,包括使用def
定义的方法,都将成为类属性。
创建类实例后,任何引用该实例的对象都可以在其上创建实例属性。在方法内部,“当前”实例几乎总是绑定(bind)到名称self
,这就是为什么您将它们视为“自变量”的原因。通常,在面向对象的设计中,附加到类的代码应该可以控制该类的实例的属性,因此几乎所有实例属性的分配都在方法内部进行,使用对self
参数中接收到的实例的引用。方法。
通常将类属性与在Java,C#或C++等语言中发现的静态变量(或方法)进行比较。但是,如果您想更深入地理解,我会避免将类属性视为与静态变量“相同”。尽管它们通常用于相同的目的,但基本概念却大不相同。在该行下面的“高级”部分中,有更多关于此的内容。
一个例子!
class SomeClass:
def __init__(self):
self.foo = 'I am an instance attribute called foo'
self.foo_list = []
bar = 'I am a class attribute called bar'
bar_list = []
执行完此块后,有一个
SomeClass
类,具有3个类属性:__init__
,bar
和bar_list
。然后,我们将创建一个实例:
instance = SomeClass()
发生这种情况时,将执行
SomeClass
的__init__
方法,并在其self
参数中接收新实例。此方法创建两个实例属性:foo
和foo_list
。然后将此实例分配给instance
变量,因此将其绑定(bind)到具有这两个实例属性的东西:foo
和foo_list
。但:
print instance.bar
给出:
I am a class attribute called bar
这怎么发生的?当我们尝试通过点语法检索属性而该属性不存在时,Python会通过一系列步骤尝试尝试满足您的请求。下一步将尝试查看实例类的类属性。在这种情况下,它在
bar
中找到了一个属性SomeClass
,因此它返回了该属性。这也是方法调用的方式。例如,当您调用
mylist.append(5)
时,mylist
没有名为append
的属性。但是mylist
类确实可以,并且已绑定(bind)到方法对象。该方法对象由mylist.append
位返回,然后(5)
位使用参数5
调用该方法。有用的方法是的
SomeClass
的所有实例都可以访问相同的bar
属性。我们可以创建一百万个实例,但是我们只需要将一个字符串存储在内存中,因为它们都可以找到它。但是您必须小心一点。看一下以下操作:
sc1 = SomeClass()
sc1.foo_list.append(1)
sc1.bar_list.append(2)
sc2 = SomeClass()
sc2.foo_list.append(10)
sc2.bar_list.append(20)
print sc1.foo_list
print sc1.bar_list
print sc2.foo_list
print sc2.bar_list
您如何看待此打印?
[1]
[2, 20]
[10]
[2, 20]
这是因为每个实例都有其自己的
foo_list
副本,因此将它们分别附加到后面。但是所有实例共享对相同bar_list
的访问。因此,当我们执行sc1.bar_list.append(2)
时,即使sc2
还不存在,它也会影响sc2
!同样,sc2.bar_list.append(20)
影响通过bar_list
检索的sc1
。这通常不是您想要的。接下来是高级学习。 :)
要真正掌握Python(来自Java和C#等传统的静态类型的OO语言),您必须学习重新考虑类。
在Java中,类本身并不是一件真正的事情。当您编写一个类时,您在声明的东西更多是该类的所有实例都具有的共同点。在运行时,只有实例(和静态方法/变量,但是它们实际上只是与类关联的 namespace 中的全局变量和函数,与OO无关)。类是您在源代码中写下实例在运行时的样子的方式。它们仅“存在”于您的源代码中,而不存在于正在运行的程序中。
在Python中,类没有什么特别的。就像其他任何东西一样,它是一个对象。因此,“类属性”实际上与“实例属性”完全相同;实际上,只有“属性”。产生区别的唯一原因是我们倾向于使用类而非非类的对象。底层机制都是一样的。这就是为什么我说将类属性视为其他语言的静态变量是错误的。
但是真正使Python类不同于Java样式类的是,就像其他任何对象一样,每个类都是某个类的实例!
在Python中,大多数类都是称为
type
的内置类的实例。此类控制类的常见行为,并使所有OO东西按其方式进行。拥有类的实例的默认的OO方法是拥有自己的属性,并具有由类定义的通用方法/属性,这只是Python中的协议(protocol)。您可以根据需要更改其大多数方面。如果您曾经听说过使用元类,那么所有定义的是一个类,它是与type
不同的类的实例。关于类的唯一真正“特殊”的东西(除了所有内置的机制,使它们按默认方式工作),是类块语法,它使您可以更轻松地创建
type
实例。这个:class Foo(BaseFoo):
def __init__(self, foo):
self.foo = foo
z = 28
大致等同于以下内容:
def __init__(self, foo):
self.foo = foo
classdict = {'__init__': __init__, 'z': 28 }
Foo = type('Foo', (BaseFoo,) classdict)
并且它将安排
classdict
的所有内容成为要创建的对象的属性。因此,看到可以像
Class.attribute
一样容易地通过i = Class(); i.attribute
访问类属性几乎变得微不足道了。 i
和Class
都是对象,并且对象具有属性。这也使您易于理解在创建类后如何修改它。只需像对待其他对象一样分配属性即可!实际上,实例与用于创建实例的类没有特殊的特殊关系。 Python知道在哪个类中搜索实例中未找到的属性的方式是通过隐藏的
__class__
属性。您可以阅读该内容以找出这是哪个类的实例,就像其他任何属性一样:c = some_instance.__class__
。现在,您已经将一个变量c
绑定(bind)到一个类,即使它的名称可能与该类没有相同。您可以使用它来访问类属性,甚至可以调用它来创建它的更多实例(即使您不知道它是什么类!)。您甚至可以分配给
i.__class__
更改其实例的类!如果执行此操作,则不会立即发生任何特别的事情。这不是惊天动地。这意味着当您查找实例中不存在的属性时,Python会查看__class__
的新内容。由于其中包括大多数方法,并且方法通常希望它们所操作的实例处于特定状态,因此,如果您随机执行操作,通常会导致错误,这非常令人困惑,但是可以做到。如果您非常小心,则存储在__class__
中的内容甚至不必是类对象。 Python要做的所有事情就是在特定情况下查找属性,因此您所需要的只是具有正确类型的属性的对象(除了一些警告,Python确实对类或特定类的实例有些挑剔)。现在可能就足够了。希望(如果您还读过这么远的话)我没有对您感到困惑。当您了解Python的工作原理时,Python十分简洁。 :)