首页 > Python > Python类和对象 阅读:9,948

Python类变量和实例变量(类属性和实例属性)

我们知道,无论是在类中定义的属性还是方法,在类的外部,都无法直接调用它们,因此,我们完全可以把类看做是一个独立的作用域(称为类命名空间),则类属性其实就是定义在类命名空间内的变量(类方法其实就是定义的类命名空间中的函数)。

根据定义属性的位置不同,类属性又可细分为类属性(后续用类变量表示)和实例属性(后续用实例变量表示)。

类变量(类属性)

类变量指的是定义在类中,但在各个类方法外的变量。类变量的特点是:所有类的实例化对象都可以共享类变量的值,即类变量可以在所有实例化对象中作为公用资源。

注意,类变量推荐直接用类名访问,但也可以使用对象名访问。

例如,下面代码定义了一个 Address 类,并为该类定义了多个类属性:
class Address :
    detail = '广州'
    post_code = '510660'
    def info (self):
        # 尝试直接访问类变量
        #print(detail) # 报错
        # 通过类来访问类变量
        print(Address.detail) # 输出 广州
        print(Address.post_code) # 输出 510660
#创建 2 个类对象
addr1 = Address()
addr1.info()
addr2 = Address()
addr2.info()
# 修改Address类的类变量
Address.detail = '佛山'
Address.post_code = '460110'
addr1.info()
addr2.info()
该程序中,第二、三行代码为 Address 定义了两个类变量。当程序中第一次调用 Address 对象的 info() 方法输出两个类变量时,将会输出这两个类变量的初始值。接下来程序通过 Address 类修改了两个类变量的值,因此当程序第二次通过 info() 方法输出两个类变量时,将会输出这两个类变量修改之后的值。

运行上面代码,将会看到如下输出结果:

广州
510660
广州
510660
佛山
460110
佛山
460110

通过输出结果可以看到,addr1 和 addr2 共享类变量,换句话说,改变类变量的值会作用于该类所有的实例化对象。

当然,Python 也支持使用对象来访问该对象所属类的类属性(此方式不推荐使用)。例如如下程序:
class Record:
    # 定义两个类变量
    item = '鼠标'
    date = '2016-06-16'
    def info (self):
        print('info方法中: ', self.item)
        print('info方法中: ', self.date)
rc = Record()
print(rc.item) # '鼠标'
print(rc.date) # '2016-06-16'
rc.info()
上面程序的 Record 中定义了两个类变量,接下来程序完全可以使用 Record 对象来访问这两个类变量。

因此可以看到,在 Record 类的 info() 方法中,程序使用 self 访问 Record 类的类变量,此时 self 代表 info() 方法的调用者,也就是 Record 对象,因此这是合法的;在主程序代码区,程序创建了 Record 对象,并通过对象调用 Record 对象的 item、date 类变量,这也是合法的。

在 Python 中,除了可以通过类名访问类属性之外,还可以动态地为类和对象添加类变量。例如,在上面代码的基础,添加以下代码:
Address.depict ="佛山很美"
print(addr1.depict)
print(addr2.depict)
运行结果为:

佛山很美
佛山很美

实例变量(实例属性)

实例变量指的是定义在类的方法中的属性,它的特点是:只作用于调用方法的对象。

注意,实例变量只能通过对象名访问,无法通过类名直接访问。

Python 允许通过对象访问类变量,但无法通过对象修改类变量的值。因为,通过对象修改类变量的值,不是在给“类变量赋值”,而是定义新的实例变量。

例如如下程序:
class Inventory:
    # 定义两个类变量
    item = '鼠标'
    quantity = 2000
    # 定义实例方法
    def change(self, item, quantity):
        # 下面赋值语句不是对类变量赋值,而是定义新的实例变量
        self.item = item
        self.quantity = quantity
# 创建Inventory对象
iv = Inventory()
iv.change('显示器', 500)
# 访问iv的item和quantity实例变量
print(iv.item) # 显示器
print(iv.quantity) # 500
# 访问Inventory的item和quantity类变量
print(Inventory.item) # 鼠标
print(Inventory.quantity) # 2000
上面程序中,第 8、9 行代码通过实例对 item、quantity 变量赋值,看上去很像是对类变量赋值,但并不是,它们的作用是:重新定义了两个实例变量。

类中,实例变量和类变量可以同名,但是在这种情况下,使用类对象将无法调用类变量,因为它会首选实例变量,因此这也是不推荐“类变量使用对象名调用”的原因。

上面程序在调用 Inventory 对象的 change() 方法之后,访问 Inventory 对象的 item、quantity 变量,由于该对象本身己有这两个实例变量,因此程序将会输出该对象的实例变量的值;接下来程序通过 Inventory 访问它的 item、quantity 两个类变量,此时才是真的访问类变量。

运行上面程序,将看到如下输出结果:

显示器
500
鼠标
2000


即便程序通过类修改了两个类变量的值,程序中 Inventory 的实例变量的值也不会受到任何影响。例如如下代码:
Inventory.item = '类变量item'
Inventory.quantity = '类变量quantity'
# 访问iv的item和quantity实例变量
print(iv.item)
print(iv.quantity)
运行上面代码,可以看到如下输出结果:

显示器
500

上面程序开始就修改了 Inventory 类中两个类变量的值,但这种修改对 Inventory 对象的实例变量没有任何影响。

同样,如果程序对一个对象的实例变量进行了修改,这种修改也不会影响类变量的值,更不会影响其他对象中实例变量的值。例如如下代码:
iv2 = Inventory()
iv2.change('键盘',300)
iv.item = 'iv实例变量item'
iv.quantity = 'iv实例变量quantity'
print(Inventory.item)
print(Inventory.quantity)
print(iv.item)
print(iv.quantity)
运行上面代码,将会看到如下输出结果:

类变量item
类变量quantity
iv实例变量item
iv实例变量quantity
键盘
300

从输出结果很容易看出,修改一个对象的实例变量,既不会影响类变量的值,也不会影响其它对象的实例变量。

和动态为类添加类变量不同,Python 只支持为特定的对象添加实例变量。例如,在之前代码的基础上,为 iv 对象添加 color 实例变量,实现代码为:
iv.color="red"
print(iv.color)
#因为 color 实例变量仅 iv 对象有,iv2 对象并没有,因此下面这行代码会报错
#print(iv2.color)

Python交流群:960331733(我们会不定期在群内分享Python知识,上传Python资料)

编程帮,一个分享编程知识的公众号。跟着站长一起学习,每天都有进步。

通俗易懂,深入浅出,一篇文章只讲一个知识点。

文章不深奥,不需要钻研,在公交、在地铁、在厕所都可以阅读,随时随地涨姿势。

文章不涉及代码,不烧脑细胞,人人都可以学习。

当你决定关注「编程帮」,你已然超越了90%的程序员!

编程帮二维码
微信扫描二维码关注