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Python类对象的创建和使用

通过前面章节的学习,我们已经学会如何定义一个类,但要想使用它,必须创建该类的对象。

创建类对象的过程,又称为类的实例化

Python类的实例化

对已定义好的类进行实例化,其语法格式如下:

类名(参数)

定义类时,如果没有手动添加 __init__() 构造方法,又或者添加的 __init__() 中仅有一个 self 参数,则创建类对象时的参数可以省略不写。

例如,如下代码创建了名为 CLanguage 的类,并对其进行了实例化:
class CLanguage :
    # 下面定义了2个类变量
    name = "C语言中文网"
    add = "http://c.biancheng.net"
    def __init__(self,name,add):
        #下面定义 2 个实例变量
        self.name = name
        self.add = add
        print(name,"网址为:",add)
    # 下面定义了一个say实例方法
    def say(self, content):
        print(content)
# 将该CLanguage对象赋给clanguage变量
clanguage = CLanguage("C语言中文网","http://c.biancheng.net")
在上面的程序中,由于构造方法除 self 参数外,还包含 2 个参数,且这 2 个参数没有设置默认参数,因此在实例化类对象时,需要传入相应的 name 值和 add 值(self 参数是特殊参数,不需要手动传值,Python 会自动传给它值)。

类变量和实例变量,简单地理解,定义在各个类方法之外(包含在类中)的变量为类变量(或者类属性),定义在类方法中的变量为实例变量(或者实例属性),二者的具体区别和用法可阅读《Python类变量和实例变量

Python类对象的使用

定义的类只有进行实例化,也就是使用该类创建对象之后,才能得到利用。总的来说,实例化后的类对象可以执行以下操作:
  • 访问或修改类对象具有的实例变量,甚至可以添加新的实例变量或者删除已有的实例变量;
  • 调用类对象的方法,包括调用现有的方法,以及给类对象动态添加方法。

类对象访问变量或方法

使用已创建好的类对象访问类中实例变量的语法格式如下:

类对象名.变量名

使用类对象调用类中方法的语法格式如下:

对象名.方法名(参数)

注意,对象名和变量名以及方法名之间用点 "." 连接。

例如,下面代码演示了如何通过 clanguage 对象调用类中的实例变量和方法:
#输出name和add实例变量的值
print(clanguage.name,clanguage.add)
#修改实例变量的值
clanguage.name="Python教程"
clanguage.add="http://c.biancheng.net/python"
#调用clanguage的say()方法
clanguage.say("人生苦短,我用Python")
#再次输出name和add的值
print(clanguage.name,clanguage.add)
程序运行结果为:

C语言中文网 网址为: http://c.biancheng.net
C语言中文网 http://c.biancheng.net
人生苦短,我用Python
Python教程 http://c.biancheng.net/python

给类对象动态添加/删除变量

Python 支持为已创建好的对象动态增加实例变量,方法也很简单,举个例子:
# 为clanguage对象增加一个money实例变量
clanguage.money= 159.9
print(clanguage.money)
运行结果为:

159.9

可以看到,通过直接增加一个新的实例变量并为其赋值,就成功地为 clanguage 对象添加了 money 变量。

既然能动态添加,那么是否能动态删除呢?答案是肯定的,使用 del 语句即可实现,例如:
#删除新添加的 money 实例变量
del clanguage.money
#再次尝试输出 money,此时会报错
print(clanguage.money)
运行程序会发现,结果显示 AttributeError 错误:

Traceback (most recent call last):
  File "C:/Users/mengma/Desktop/1.py", line 29, in <module>
    print(clanguage.money)
AttributeError: 'CLanguage' object has no attribute 'money'

给类对象动态添加方法

注意,初学者在理解下面内容之前,需明白 self 参数的含义和作用,可阅读《Python self用法》详细了解。

Python 也允许为对象动态增加方法。以本节开头的 Clanguage 类为例,由于其内部只包含一个 say() 方法,因为该类实例化出的 clanguage 对象也只包含一个 say() 方法。但其实,我们还可以为 clanguage 对象动态添加其它方法。

需要注意的一点是,为 clanguage 对象动态增加的方法,Python 不会自动将调用者自动绑定到第一个参数(即使将第一个参数命名为 self 也没用)。例如如下代码:
# 先定义一个函数
def info(self):
    print("---info函数---", self)
# 使用info对clanguage的foo方法赋值(动态绑定方法)
clanguage.foo = info
# Python不会自动将调用者绑定到第一个参数,
# 因此程序需要手动将调用者绑定为第一个参数
clanguage.foo(clanguage)  # ①

# 使用lambda表达式为clanguage对象的bar方法赋值(动态绑定方法)
clanguage.bar = lambda self: print('--lambda表达式--', self)
clanguage.bar(clanguage) # ②
上面的第 5 行和第 11 行代码分别使用函数、lambda 表达式为 clanguage 对象动态增加了方法,但对于动态增加的方法,Python 不会自动将方法调用者绑定到它们的第一个参数,因此程序必须手动为第一个参数传入参数值,如上面程序中 ① 号、② 号代码所示。

有读者可能会问,有没有不用手动给 self 传值的方法呢?通过借助 types 模块下的 MethodType 可以实现,仍以上面的 info() 函数为例:
def info(self,content):
    print("C语言中文网地址为:%s" % content)
# 导入MethodType
from types import MethodType
clanguage.info = MethodType(info, clanguage)
# 第一个参数已经绑定了,无需传入
clanguage.info("http://c.biancheng.net")
可以看到,由于使用 MethodType 包装 info() 函数时,已经将该函数的 self 参数绑定为 clanguage,因此后续再使用 info() 函数时,就不用再给 self 参数绑定值了。

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