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Python类对象的创建和使用

使用 class 语句只能创建一个类,而无法创建类的对象,因此要想使用已创建好的类,还需要手动创建类的对象,创建类对象的过程又称为类的实例化。

对已创建的类进行实例化,其语法格式如下:

类名(参数)

当创建类时,若没有显式创建 __init()__ 构造方法或者该构造方法中只有一个 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 Python 的类,并对其进行了实例化:
class Person :
    '''这是一个学习Python定义的一个Person类'''
    # 下面定义了2个类变量
    name = "zhangsan"
    age = "20"
    def __init__(self,name,age):
        #下面定义 2 个实例变量
        self.name = name
        self.age = age
        print("这个人的名字是:",name," 年龄为:",age)
    # 下面定义了一个say实例方法
    def say(self, content):
        print(content)
# 将该Person对象赋给p变量
p = Person("张三",20)
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 age 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

创建对象之后,接下来即可使用该对象了。Python 的对象大致有以下作用:
  • 操作对象的实例变量,包括访问、修改实例变量的值、以及给对象添加或删除实例变量)。
  • 调用对象的方法,包括调用对象的方法,已经给对象动态添加方法。

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:

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。

下面代码通过 Person 对象来调用 Person 的实例变量和方法:
# 输出p的name、age实例变量
print(p.name, p.age) 
# 访问p的name实例变量,直接为该实例变量赋值
p.name = '李刚'
# 调用p的say()方法,声明say()方法时定义了2个形参,但第一个形参(self)不需要传值,因此调用该方法只需为第二个形参指定一个值
p.say('Python语言很简单,学习很容易!')
# 再次输出p的name、age实例变量
print(p.name, p.age)
程序运行结果为:

这个人的名字是: 张三  年龄为: 20
张三 20
Python语言很简单,学习很容易!
李刚 20

给类对象动态添加变量

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,只要为它的新变量赋值即可,比如说:
# 为p对象增加一个skills实例变量
p.skills = ['programming', 'swimming']
print(p.skills)
运行结果为:

['programming', 'swimming']

上面程序为 p 对象动态增加了一个 skills 实例变量,即只要对 p 对象的 skills 实例变量赋值就是新增一个实例变量。也可以动态删除实例变量,使用 del 语句即可删除,例如如下代码:
# 删除p对象的name实例变量
del p.name
# 再次访问p的name实例变量
print(p.name)
程序中调用 del 删除了 p 对象的 name 实例变量,但由于类中还有同名的 name 类变量,因此程序不会报错;否则会导致 AttributeError 错误,并提示:'Person' object has no attribute 'name'

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。比如上面程序中在定义 Person 类时只定义了一个 say() 方法,但程序完全可以为 p 对象动态增加方法。

但需要说明的是,为 p 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p的foo方法赋值(动态绑定方法)
p.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
p.foo(p)  # ①

# 使用lambda表达式为p对象的bar方法赋值(动态绑定方法)
p.bar = lambda self: print('--lambda表达式--', self)
p.bar(p) # ②
上面的第 5 行和第 11 行代码分别使用函数、lambda 表达式为 p 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。

如果希望动态增加的方法也能自动绑定到第一个参数,则可借助于 types 模块下的 MethodType 进行包装。例如如下代码:
def intro_func(self, content):
    print("我是一个人,信息为:%s" % content)
# 导入MethodType
from types import MethodType
# 使用MethodType对intro_func进行包装,将该函数的第一个参数绑定为p
p.intro = MethodType(intro_func, p)
# 第一个参数已经绑定了,无需传入
p.intro("生活在别处")
正如从上面代码所看到的,通过 MethodType 包装 intr_func 函数之后(包装时指定了将该函数的第一个参数绑定为 p),为 p 对象动态增加的 intro() 方法的第一个参数己经绑定,因此程序通过 p 调用 intro() 方法时无须传入第一个参数,就像定义类时己经定义了 intro() 方法一样。

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