【python基础】python类的成员变量与成员函数的一些疑问

1. python类的成员函数为什么都要有self参数？

在定义类的过程中，无论是显式创建类的构造方法，还是向类中添加实例方法，都要求将 self 参数作为方法的第一个参数。例如，定义一个 Person 类：

class Person:
	# 类的构造方法
    def __init__(self):
        print("正在执行构造方法")
    # 定义一个study()实例方法
    def study(self,name):
        print(name,"正在学Python")
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事实上，Python 只是规定，无论是构造方法还是实例方法，最少要包含一个参数，并没有规定该参数的具体名称。之所以将其命名为 self，只是程序员之间约定俗成的一种习惯，遵守这个约定，可以使我们编写的代码具有更好的可读性（大家一看到 self，就知道它的作用）。

self 参数的具体作用是 代表 类实例化出的对象的地址。目的是 让每个类对象 只能调用 自己的类变量和类方法。

如果你接触过其他面向对象的编程语言（例如 C++），其实 Python 类方法中的 self 参数就相当于 C++ 中的 this 指针。

也就是说，同一个类可以产生多个对象，当某个对象调用类方法时，该对象会把自身的引用作为第一个参数自动传给该方法，换句话说，Python 会自动绑定类方法的第一个参数指向调用该方法的对象。如此，Python解释器就能知道到底要操作哪个对象的方法了。

若是去掉self参数，则会报这个错：TypeError: 类成员方法名() takes no arguments (1 given)

2. 为何调用类的成员函数，你不必给self赋值？

例子说明：
创建了一个类MyClass，实例化MyClass得到了MyObject这个对象，然后调用这个对象的方法MyObject.method(arg1,arg2) ，这个过程中，Python会自动转为Myclass.mehod(MyObject,arg1,arg2)

这就是Python的self的原理了。

即使你的类的方法不需要任何参数，但还是得给这个方法定义一个self参数，虽然我们在实例化调用的时候不用理会这个参数，不用给它赋值。

3. 类变量在不同位置定义有什么区别？

（1）类变量

类体中、所有函数之外：此范围定义的变量，称为类属性或类变量；

所有类的实例化对象都同时共享类变量，也就是说，类变量在所有实例化对象中是作为公用资源存在的（通过类名修改类变量的值，会影响所有的实例化对象）。类方法的调用方式有 2 种，既可以使用类名直接调用，也可以使用类的实例化对象调用（不推荐，见最后阐述）。

（2）实例变量

类体中，所有函数内部：以“self.变量名”的方式定义的变量，称为实例属性或实例变量；

其特点是只作用于调用方法的对象。另外，实例变量只能通过对象名访问，无法通过类名访问。

（3）局部变量

类体中，所有函数内部：以“变量名=变量值”的方式定义的变量，称为局部变量。

通常情况下，定义局部变量是为了所在类方法功能的实现。需要注意的一点是，局部变量只能用于所在函数中，函数执行完成后，局部变量也会被销毁。

class CLanguage :
    name = "xxx"  #类变量
    add = "http://"  #类变量
    def __init__(self):
        self.name = "C语言中文网"   #实例变量
        self.add = "http://c.biancheng.net"   #实例变量
    # 下面定义了一个say实例方法
    def say(self):
        self.catalog = 13  #实例变量
clang = CLanguage()
#修改 clang 对象的实例变量
clang.name = "python教程"
clang.add = "http://c.biancheng.net/python"
print(clang.name)
print(clang.add)

clang2 = CLanguage()
print(clang2.name)
print(clang2.add)
#输出类变量的值
print(CLanguage.name)
print(CLanguage.add)


程序运行结果：
	python教程
	http://c.biancheng.net/python
	C语言中文网
	http://c.biancheng.net
	xxx
	http://
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注意：

• 通过类对象是无法修改类变量的值的，本质其实是给 clang 对象新添加 name 和 add 这 2 个实例变量。
• 类中，实例变量和类变量可以同名，但这种情况下使用类对象将无法调用类变量，它会首选实例变量，这也是不推荐“类变量使用对象名调用”的原因。

4. 实例方法、静态方法和类方法区别？

具体区别和用法可阅读 blog

（1）实例方法

通常情况下，在类中定义的方法默认都是实例方法。不仅如此，类的构造方法理论上也属于实例方法，只不过它比较特殊。

实例方法最大的特点就是，它最少也要包含一个 self 参数，用于绑定调用此方法的实例对象（Python 会自动完成绑定）。实例方法通常会用类对象直接调用

class CLanguage:
    #类构造方法，也属于实例方法
    def __init__(self):
        self.name = "C语言中文网"
        self.add = "http://c.biancheng.net"
    # 下面定义了一个say实例方法
    def say(self):
        print("正在调用 say() 实例方法")


调用方法：
clang = CLanguage()
clang.say()

或

#类名调用实例方法，需手动给 self 参数传值
clang = CLanguage()
CLanguage.say(clang)
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（2）类方法

Python 类方法和实例方法相似，它最少也要包含一个参数，只不过类方法中通常将其命名为 cls，Python 会自动将类本身绑定给 cls 参数（注意，绑定的不是类对象）。也就是说，我们在调用类方法时，无需显式为 cls 参数传参。

和 self 一样，cls 参数的命名也不是规定的（可以随意命名），只是 Python 程序员约定俗称的习惯而已。

类方法需要使用＠classmethod修饰符进行修饰。

class CLanguage:
    #类构造方法，也属于实例方法
    def __init__(self):
        self.name = "C语言中文网"
        self.add = "http://c.biancheng.net"
    #下面定义了一个类方法
    @classmethod
    def info(cls):
        print("正在调用类方法",cls)


调用方式：
#使用类名直接调用类方法
CLanguage.info()
#使用类对象调用类方法（不推荐！！！）
clang = CLanguage()
clang.info()
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（3）静态方法

静态方法，其实就是我们学过的函数，和函数唯一的区别是，静态方法定义在类这个空间（类命名空间）中，而函数则定义在程序所在的空间（全局命名空间）中。

静态方法没有类似 self、cls 这样的特殊参数，因此 Python 解释器不会对它包含的参数做任何类或对象的绑定。也正因为如此，类的静态方法中无法调用任何类属性和类方法。

静态方法需要使用＠staticmethod修饰。

像有些 和类紧密相关的外部处理函数 可以 当作静态函数封装到类中。

class CLanguage:
    @staticmethod
    def info(name,add):
        print(name,add)


调用方式：
#使用类名直接调用静态方法
CLanguage.info("C语言中文网","http://c.biancheng.net")
#使用类对象调用静态方法
clang = CLanguage()
clang.info("Python教程","http://c.biancheng.net/python")
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