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类和实例

1. 类与实例的概念​

  • 类（Class）：抽象的模板，如 Student 类。
  • 实例（Instance）：根据类创建出来的具体对象；每个实例拥有相同的方法，但各自的数据可以不同。

2. 定义类​

  • 使用 class 关键字；类名通常大写开头；(object) 表示继承自哪个类，没有合适继承类时用 object（所有类最终继承的基类）。
class Student(object):
    pass

3. 创建实例与绑定属性​

  • 创建实例：类名 + ()，如 bart = Student()。
  • 可以自由给实例绑定属性，如 bart.name = 'Bart Simpson'。
  • 若希望创建实例时必须带上某些属性，可在类中定义 __init__ 方法。

4. init 方法​

  • __init__：特殊方法，前后各两个下划线，在创建实例时自动调用，用于强制绑定必须的属性。
  • 第一个参数永远是 self，表示创建的实例本身；在方法内部把属性绑定到 self，如 self.name = name。
  • 有了 __init__，创建实例时不能传空参数，必须传入与 __init__ 匹配的参数；self 不需要传，解释器会自动传入。
class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

bart = Student('Bart Simpson', 59)   # self 不传
bart.name   # 'Bart Simpson'
bart.score  # 59

5. 类的方法​

  • 在类中定义的函数即方法；与普通函数相比，第一个参数必须是 self，调用时不用传 self。
  • 其余与普通函数相同，可使用默认参数、可变参数、关键字参数等。
class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

    def print_score(self):
        print('%s: %s' % (self.name, self.score))

bart.print_score()   # Bart Simpson: 59，无需传 self

6. 数据封装​

  • 数据封装：把数据和访问/操作数据的函数都放在类内部；数据在实例上，方法与类关联，通过实例调用。
  • 从外部看，只需知道创建实例要传 name、score，如何打印、如何算等级等都在类内部定义，调用简单且不必关心内部实现。
  • 可随时给类增加新方法（如 get_grade），在实例上直接调用。
class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

    def get_grade(self):
        if self.score >= 90:
            return 'A'
        elif self.score >= 60:
            return 'B'
        else:
            return 'C'

lisa = Student('Lisa', 99)
bart = Student('Bart', 59)
lisa.name, lisa.get_grade()   # 'Lisa', 'A'
bart.name, bart.get_grade()   # 'Bart', 'C'

7. Python 实例变量的特点​

  • 与静态语言不同，Python 允许对实例绑定任意属性；同一类的不同实例，拥有的属性名可以不同。
  • 例如：给 bart 绑定 bart.age = 8，lisa 没有 age 属性，访问 lisa.age 会 AttributeError。
bart.age = 8
bart.age   # 8
lisa.age   # AttributeError: 'Student' object has no attribute 'age'

小结​

要点说明
类 / 实例类是模板，实例是具体对象；实例数据各自独立
定义类class 类名(object):；类名大写开头；无继承用 object
创建实例类名()；有 init 时须传入对应参数，self 不传
init前后两下划线；首参 self；创建时绑定必须属性
方法首参 self，调用时不传；方法可直接访问实例数据
数据封装数据 + 方法在类内；外部只关心接口，不关心实现
实例属性Python 允许动态绑定任意属性，不同实例可有不同属性名

记忆：类是模板、实例是对象；init 绑属性、首参 self；方法调时不用传 self；封装即数据+逻辑在类里。