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13.类属性、实例属性、静态方法、类方法、实例方法

Pupper大约 5 分钟学习笔记Python基础

1. 静态方法、类方法、实例方法

三种方法的区别:

方法类型标记调用方法传参作用
实例方法无对象.方法名()self可以访问实例属性，类属性
类方法@classmethod类名.方法名()cls可以访问类属性，不能访问实例属性
静态方法@staticmethod类名.方法名()无不能访问类属性，实例属性

1.1 实例方法

实例方法是最常用的方法，它的第一个参数是 self，表示实例对象本身。 通过实例对象调用实例方法时，Python 会自动将实例对象传递给 self 参数。

  • 定义 : 通过将类的实例作为method的第一个参数来定义方法。
  • 调用 : 通过实例对象调用方法。如 obj.method(arg1, arg2)。
  • 应用场景 : 当需要访问或修改对象的内部状态时，使用实例方法。
class test:
    math = 100
    
    def __init__(self):   # 类构造方法也是实例方法
        self.Chinese = 90
        self.English = 80

    def say(self):  # 实例方法
        print('我的语文成绩是：{}'.format(self.Chinese))

# 实例化
A = test()

# 调用实例方法
A.say()   # 我的语文成绩是：90
print(A.say)  # <bound method test.say of <__main__.test object at 0x104990cd0>>

若想直接调用方法，需要手动为 self 传入实例，如下：

A = test()    # 实例化

# 为self传入实例 
test.say(A)   # 我的语文成绩是：90

1.2 静态方法

静态方法与类和实例无关, 它不需要访问任何类或实例属性.

  • 定义 : 使用 @staticmethod 装饰器来定义静态方法。
  • 调用 : 通过类名或实例对象调用静态方法。如 Class.method(arg1, arg2) 或 obj.method(arg1, arg2)。
  • 应用场景 : 当需要执行与类和实例无关的操作时，使用静态方法。
class test:
    math = 100
    
    def __init__(self):   # 类构造方法也是实例方法
        self.Chinese = 90
        self.English = 80

    @staticmethod
    def say():
        print('我的语文成绩是：90')

# 类.方法名
test.say()    # 我的语文成绩是：90
print(test.say)  # <function test.say at 0x1029f4b80>

# 实例化
A=test()
A.say()      # 我的语文成绩是：90
print(A.say)    # <function test.say at 0x1029f4b80>

1.3 类方法

类方法可以通过类名或实例来调用, 并可以访问或修改类的属性

  • 定义 : 使用 @classmethod 装饰器来定义类方法, 第一个参数是 cls。
  • 调用 : 通过类名或实例对象调用类方法。如 Class.method(arg1, arg2) 或 obj.method(arg1, arg2)。
  • 应用场景 : 当需要访问或修改类属性时，使用类方法。
class test:
    math = 100
    
    def __init__(self):   # 类构造方法也是实例方法
        self.Chinese = 90
        self.English = 80

    @classmethod
    def say(cls):
        print('我的数学成绩是：{}'.format(cls.math))

# 类.方法名
test.say()    # 我的数学成绩是：100
print(test.say)   # <bound method test.say of <class '__main__.test'>>

# 实例化调用  
test().say()    # 我的数学成绩是：100
print(test().say) # <bound method test.say of <class '__main__.test'>>

1.4 综合案例

class Test:
    name = 'test'
    age = 18

    def __init__(self):
        self.name = 'init_test'
        self.age = 20

    @staticmethod
    def static_method():
        # print(f'name: {name}, age: {age}')    # 报错, 静态方法不能直接调用类属性
        print(f'name: {Test.name}, age: {Test.age}')    # name: test, age: 18

    @classmethod
    def class_method(cls):
        print(f'name: {cls.name}, age: {cls.age}')      # name: test, age: 18
        print(f'name: {Test.name}, age: {Test.age}')    # name: test, age: 18

    def instance_method(self):
        print(f'name: {self.name}, age: {self.age}')    # name: init_test, age: 20
        print(f'name: {Test.name}, age: {Test.age}')    # name: test, age: 18


if __name__ == '__main__':
    # 实例调用
    t = Test()
    t.static_method()
    t.class_method()
    t.instance_method()

    print("=="*20)
    # 类直接调用
    Test.static_method()
    Test.class_method()
    # Test.instance_method()    # 报错, 实例方法不能直接调用

2. 类属性、实例属性

类属性 : 类对象的属性，它被所有实例对象所共有，可以通过类对象和实例对象访问。

实例属性 : 实例对象的属性，只能通过实例对象访问, 独属于当前实例的属性。

2.1 类属性

  • 存储常量和配置信息 ：可以使用类属性来存储与类相关的常量值或默认配置信息。
    • 例如，存储数学常数、API密钥或默认设置。
  • 共享状态信息 ：如果需要在所有类的实例之间共享某种状态信息，类属性是一个合适的选择。
    • 例如，可以使用类属性来记录创建的实例数量。
class Dog:
    # 类属性
    species = "犬科动物"

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name  # 实例属性
        self.age = age  # 实例属性


# 创建两个实例
buddy = Dog("大黄", 9)
miles = Dog("小白", 4)

# 访问实例属性
print(f"{buddy.name}  {buddy.age} 岁了.")     # 大黄  9 岁了.
print(f"{miles.name}  {miles.age} 岁了.")     # 小白  4 岁了.

# 访问类属性
print(f"{buddy.name} 是 {buddy.species}.")       # 大黄 是 犬科动物.
print(f"{miles.name} 也是 {miles.species}.")      # 小白 也是 犬科动物.

2.2 修改类属性

class MyClass:
    class_attr = 42  # 类属性

# 修改类属性的值
MyClass.class_attr = 100

# 创建类的实例
obj = MyClass()

# 访问类属性
print(obj.class_attr)  # 输出：100

2.3 实例属性

  • 存储对象的状态 ：实例属性通常用于存储对象的状态信息。
    • 例如，如果创建一个代表用户的类，那么每个用户对象可以有自己的用户名、电子邮件地址等属性。
  • 存储对象特定的数据 ：每个实例可以拥有自己独立的数据。
    • 例如，如果创建一个代表图书的类，每本书可以有自己的标题、作者和出版日期。
class Car:
    def __init__(self, make, model, year):
        self.make = make  # 实例属性
        self.model = model  # 实例属性
        self.year = year  # 实例属性

    def display_info(self):
        return f"{self.year} {self.make} {self.model}"


# 创建两个Car实例
car1 = Car("丰田", "凯美瑞", 2022)
car2 = Car("本田", "思域", 2021)

# 访问实例属性和调用方法
print(car1.display_info())  # 输出：2022 丰田 凯美瑞
print(car2.display_info())  # 输出：2021 本田 思域

2.4 修改实例属性

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name  # 实例属性

# 创建一个实例
person = Person("Alice")

# 修改实例属性的值
person.name = "Bob"

# 访问实例属性
print(person.name)  # 输出：Bob
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