python类变量与init声明变量的区别

枫铃3年前 (2021-09-30)Python221

类变量：可在类的所有实例之间共享的变量
实例类对象：类的实例是调用类对象来创建的。如：par = Parent()，par就是类Parent的一个实例类对象。
实例变量（成员变量）：同一个类对象可以创建多个实例类对象，类定义中有self标志的变量就是实例变量

一个例子，看下面的代码有个小问题

class MyObject(object):
    x = 1
    def __init__(self):
        objectNum = 99
    def changeNum(self, anotherNum):
        self.objectNum = anotherNum
    def showNum(self):
        print("self.num = ", self.objectNum)

什么问题呢，看似构造函数__init__中的变量object在实例化对象的时候会自动创建并初始化为99，其实不然，这里用一个小的测试代码就可以发现问题。

obj = MyObject()
obj.showNum()
Traceback (most recent call last):
  File "class.py", line 24, in <module>
    obj.showNum()
  File "class.py", line 20, in showNum
    print("self.num = ", self.objectNum)
AttributeError: 'MyObject' object has no attribute 'objectNum'

报错了,提示实例化对象MyObject并没有objectNum这个普通成员变量,为什么呢?

问题就在于,在Python中,类的成员变量必须使用self.propertName进行声明,这样才能完成创建,因为self的含义就是代表实例对象；

在这个类中,objectNum和self.objectNum就是两个完全不同的东西:

定义在__init__函数中的变量objectNum在这里是一个局部变量,不是类变量

接下来我们可以再写一段代码，调用changNum（）方法，来生成这个成员变量self.objectNum：

obj = MyObject()
obj.changeNum(10)
obj.showNum()
>>> self.num =  10

能看到成功返回结果，

由于在changeNum()方法中,有self.objectNum = anotherNum的赋值,而__init__中,没有创建类普通成员变量self.objectNum，而是创建了一个临时变量objectNum,所以在这里

虽然changeNum()没有被自动调用(因为不是__init__()函数),但是其实充当了创建类成员变量和初始化的作用, 但是python并不会在创建新的实例化对象的时候自动调用它。

所以通过实验得到3个结论：

1.python中的"构造函数"非常的自由,如果不考虑自动调用,任何类方法都可以去创建类成员变量:

class ExampleClass:
def createObjectProperty(self, value):
self.newObjectProperty = value

如上面的代码,这里声明一个类方法,传入参数self 和 value,调用这个方法,就可以生成一个普通成员变量newObjectProperty,并对其赋初值value

2.如果想要找到真正意义上的成员变量,那么只需要在__init__(self)中声明self.objectProperty即可
3.python中的self不能隐式调用,如果你不想生成一个临时变量而是创建一个类成员变量,那么就应该使用self.variableName

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class MyObject(object):
    x = 1
    def __init__(self):
        self.objectNum = 99
    def changeNum(self, anotherNum):
        self.objectNum = anotherNum
    def showNum(self):
        print("self.num = ", self.objectNum)

obj = MyObject()
# obj.changeNum(10)
obj.showNum()
>>>self.num =  99

知道了成员变量的问题之后，再来讨论一下类变量

class MyObject(object):
    x = 1
    def __init__(self):
        self.objectNum = 99
    def changeNum(self, anotherNum):
        self.objectNum = anotherNum
    def showNum(self):
        print("self.num = ", self.objectNum)
    
obj = MyObject()
  
print(MyObject.x)
>>> 1

在声明类T的时候,我们在所有的方法之外(但是仍在类的作用域中声明了一个变量classNum)，从命名的角度来看,我们希望这是一个类变量，但我们不希望这次又是一个成员变量，测试发现它确实可以由类名直接访问再试一下能否修改:

MyObject.x = 100
print(MyObject.x)
>>> 100

发现可以修改
下面我们验证一下其是否能被所有实例化对象访问和修改,并且是否具有全局性。

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t1 = MyObject()
print(t1.x)
>>> 1
t2 = MyObject()
print(t2.x)
>>> 1
MyObject.x = 1000
print(t1.x)
>>> 1000
print(t2.x)
>>> 1000
t1.x = 2000
print(t2.x)
>>>1000
print(t1.x)
>>>2000
print(MyObject.x)
>>>1000

从以上结果看出类名.类变量名修改其值会导致实例化对象的值全部被改变，但是用实例化对象名.类变量名修改其值，就仅仅改变自己，不会真的改变类变量的数值。
我们来检查一下内存，看一段代码：

t2 = MyObject()
t1 = MyObject()
 
 
print(MyObject.x is t1.x)
>>>True
print(MyObject.x is t2.x)
>>>True
print(t2.x is t1.x)
>>>True
---------------------------------------
t2 = MyObject()
t1 = MyObject()
 
t2.x = 10
print(MyObject.x is t1.x)
>>>True
print(MyObject.x is t2.x)
>>>False
print(t2.x is t1.x)
>>>False
--------------------------------------
t2 = MyObject()
t1 = MyObject()
 
MyObject.x = 100
t2.x = 10
print(MyObject.x is t1.x)
>>>True
print(MyObject.x is t2.x)
>>>False
print(t2.x is t1.x)
>>>False

看得出来在最开始的时候MyObject.x和实例化对象t1.x与t2.x内存是同一处的，但当直接修改了实例化对象t2.x的数值后t2.x内存的数值便与其他两个不同，所以直接修改实例化对象的数值会指向新的内存空间，并且不受类变量改变而改变。
总结：
一个类=类变量（可以没有）+构造函数（必须有,没有的话默认调用）+成员函数（自己定义，可以没有）

构造函数中定义了类的成员变量，类的成员变量一定是在构造函数中以self.开头的变量！

成员函数中可以调用成员变量和类变量！成员函数的形参在类的实例调用该函数时传递，成员函数的局部变量在该成员函数内部定义。调用成员函数和调用普通函数一样，只是成员函数由该函数对应的类调用，即需要写成xxxx.func()而不是直接使用func()!