Python - 类中的对象与属性

本文最后更新于：2024年5月7日下午

本文整理类中对象与属性（变量）相关知识。

类对象与实例对象

建立测试类：

class Test:
    var_of_class = 'Class Var'
    def __init__(self):
        self.var_of_instance = 'Instance Var'

类对象

建立类进行编译后则形成了类对象，类对象仅支持两个操作：

实例化：使用instance_name = class_name()的方式实例化，实例化操作创建该类的实例。
属性引用：使用class_name.attr_name的方式引用类属性。

实例对象

类对象实例化得到实例对象，实例对象仅支持一个操作：

属性引用；与类对象属性引用的方式相同，使用instance_name.attr_name的方式

# 类对象
print(Test)

# 实例对象
class_instance = Test()

>>>
<class '__main__.Test'>
<__main__.Test object at 0x00000127715B4128>

类变量与实例变量

建立测试类：

class Test:
    var_of_class = 'Class Var'
    def __init__(self):
        self.var_of_instance = 'Instance Var'

类变量

可由类对象引用

由所有实例共享

# 类对象引用类变量
print(f'类对象引用类变量 ：{Test.var_of_class}')
class_instance_1 = Test()
class_instance_2 = Test()
# 实例对象引用类变量
print(f'实例对象1引用类变量 ：{class_instance_1.var_of_class}')
print(f'实例对象2引用类变量 ：{class_instance_2.var_of_class}')
# 修改类变量实例对象共享修改
Test.var_of_class = 'Changed Class Var'
print(f'实例对象1引用类变量 ：{class_instance_1.var_of_class}')
print(f'实例对象2引用类变量 ：{class_instance_2.var_of_class}')

>>>
类对象引用类变量 ：Class Var
实例对象1引用类变量 ：Class Var
实例对象2引用类变量 ：Class Var
实例对象1引用类变量 ：Changed Class Var
实例对象2引用类变量 ：Changed Class Var

实例变量

由实例对象引用

仅在当前实例保存

# 实例变量
class_instance_1 = Test()
class_instance_2 = Test()

print(f'实例对象1实例变量 ：{class_instance_1.var_of_instance}')
print(f'实例对象2实例变量 ：{class_instance_2.var_of_instance}')
class_instance_1.var_of_instance = 'changed instance var'

print(f'修改实例对象1后实例对象1实例变量 ：{class_instance_1.var_of_instance}')
print(f'修改实例对象1后实例对象2实例变量 ：{class_instance_2.var_of_instance}')

>>>
实例对象1实例变量 ：Instance Var
实例对象2实例变量 ：Instance Var
修改实例对象1后实例对象1实例变量 ：changed instance var
修改实例对象1后实例对象2实例变量 ：Instance Var

类对象不能引用实例变量：

# 类对象不能引用实例变量
print(Test.var_of_instance)
>>> 报错！
type object 'Test' has no attribute 'var_of_instance'

属性绑定

建立测试类：

class Test():
    var_of_class = 'Class Var'
    def __init__(self):
        self.var_of_instance = 'Instance Var'

在定义、使用类、实例对象属性过程中，其实涉及两个过程：

类属性绑定
实例属性绑定

使用绑定一词事实上更加确切，可以理解为属性并不是属于类或实例的，Python中一切皆对象，每个属性也都是一个个现货鲜活的对象，之所以这些对象被称之为、用作于属性，是因为我们将这部分对象绑在了类对象可使用的属性名称上；

换一种说法，对象就是对象，而世上本没有属性，当对象被绑定在类/实例上，对象也就成了类/实例的属性。

因此绑定属性，首先需要有一个对象才行。

类属性绑定

Python作为动态语言，类对象和实例对象都可以在运行时绑定任意属性，因此类属性绑定有两种时机：

编译类时（写在类中的类属性）
运行时

# 定义时绑定类属性
print(f'定义时绑定类属性：{Test.var_of_class}')
# 运行时绑定类属性
Test.var_of_class_defined_during_running = 'a long var of class'
print(f'运行时绑定类属性：{Test.var_of_class_defined_during_running}')

>>>
定义时绑定类属性：Changed Class Var
运行时绑定类属性：a long var of class

实例属性绑定

实例属性绑定也发生在两个时机：

实例生成时
运行时

class_instance = Test()
# 实例生成时绑定的实例属性
print(f'实例生成时绑定的实例属性：{class_instance.var_of_instance}')
# 实例运行时绑定的实例属性
class_instance.var_of_instance = 'defined during running'
print(f'实例运行时绑定的实例属性{class_instance.var_of_instance}')

>>>
实例生成时绑定的实例属性：Instance Var
实例运行时绑定的实例属性: defined during running

属性引用

上文中对属性的使用事实上都是在引用类对象或实例对象中的属性。

需要特别说明的是实例对象的属性引用冲突的问题，当类中存在同名的实例属性与类属性时：

由于类对象无法访问实例属性，因此对类对象的属性引用没有影响
实例属性有权访问二者，实现上会优先引用实例级的属性，即同名的类属性会被覆盖

class_instance = Test()
class_instance.var_of_class = 'instance var with a same name of a class var'
print(f'类对象引用冲突属性：{Test.var_of_class}')
print(f'实例对象引用冲突属性：{class_instance.var_of_class}')

>>>
类对象引用冲突属性：Changed Class Var
实例对象引用冲突属性：instance var with a same name of a class var