一篇文章彻底搞懂Python类属性和方法的调用

南乔
南乔
发布时间:2026-10-15 | 3人浏览过
原创

本文深入解析Python面向对象编程核心概念,详细阐述类与对象的定义关系。重点讲解实例方法、类方法及静态方法的调用差异,特别是通过类名直接调用实例方法时的self参数处理机制。同时介绍私有成员与公有成员的访问规则及命名约定,帮助开发者掌握Python类属性和方法的正确调用方式。

Python自诞生起便是一门面向对象语言,因此在该语言中创建类和对象变得十分便捷。

一、类、对象概述

在面向对象程序设计范式中,数据及其操作被封装为一个整体(即对象),不同对象间通过消息机制进行通信或同步。对同类型对象进行抽象与分类,提取其共同特征,便形成了类。

类的抽象主要涵盖两个维度:

1. 数据抽象:描述该类对象共有的属性或状态。

2. 过程抽象:描述该类对象共有的行为或功能操作。

在Python中,类用于定义同一类型的对象集合。类作为一种广义的数据类型,能够定义复杂数据的特性,具体包括:

1. 静态特性(即数据抽象):在创建类时,以变量形式表示对象特征的成员被称为属性(数据成员)。

2. 动态特性(即行为抽象,针对数据的操作方法):以函数形式表示对象行为的成员被称为成员方法。数据成员与成员方法统称为类的成员。

类是实现代码复用和设计复用的关键手段,封装、继承和多态构成了面向对象程序设计的三大要素。

类是生成对象的抽象模板,而对象则是根据类创建的具体实例。

二、类的定义与使用

Python使用class关键字来定义类。class关键字后需跟一个空格,接着是类的名称。若该类派生自其他基类,需将所有父类置于圆括号内并使用逗号分隔,随后是一个冒号,最后换行并定义类的内部实现。

类名的首字母通常建议大写。

class Car(object):              #定义一个类,派生自object类(所有类的祖先,定义类时不存在其他父类就写object)
	can_move=True               #定义类属性
    def infor(self):            #定义成员方法
        print("This is a car")

类的方法与普通函数存在一个显著区别——它们必须包含一个额外的第一个参数,按照惯例该参数名为self(self代表类的实例,而非类本身;self并非Python关键字,若替换为其他名称亦可正常执行)。

三、类属性和类方法的调用

定义类后,即可实例化对象,并通过“对象名.成员”的方式访问其中的数据成员或成员方法。

>>>spring=Bird()                        #实例化对象
>>>print(Bird.have_feather)             #通过类名调用属性
>>>print(Bird.have_head)                #通过对象名调用属性
>>>spring.move()                        #通过对象名调用方法
>

类方法大致分为三类:类方法、实例方法和静态方法,其中实例方法的使用频率最高。值得注意的是,实例方法的调用方式其实有两种:既可以通过类对象调用,也可以直接通过类名调用。

通常情况下,我们习惯使用类对象来调用类中的实例方法。但如果尝试直接通过类名调用实例方法,代码可能无法按预期运行,例如:

class Study:
    def info(self):
        print("学 Python")
#通过类名直接调用实例方法
Study.info()

运行上述代码,程序会抛出如下错误:

Traceback (most recent call last): File "D:\python3.6\demo.py", line 5, in <module> Study.info() TypeError: info() missing 1 required positional argument: 'self'

最后一行报错信息提示,调用info()类方法时缺少给self参数传参。这意味着,与使用类对象调用实例方法不同,通过类名直接调用实例方法时,Python不会自动为self参数传值。

读者可以理解,self参数需要的是方法的实际调用者(即类对象),而此处仅提供了类名,因此无法自动传值。

因此,若想通过类名直接调用实例方法,必须手动为self参数传值。例如修改上述代码为:

class Study:
    def info(self):
        print("学 Python")
clang = Study()
#通过类名直接调用实例方法
Study.info(clang)

再次运行程序,结果为:

学 Python

可以看到,通过手动将clang这个类对象传给了self参数,使得程序得以正确执行。实际上,这里调用实例方法的形式完全等价于clang.info()。

值得一提的是,上面的报错信息只是提示我们需要手动为self参数传值,但并未规定必须传入该类的对象。其实完全可以任意传入一个参数,例如:

class Study:
    def info(self):
        print(self,"学 Python")
#通过类名直接调用实例方法
Study.info("zhangsan")

运行结果为:

zhangsan 学 Python

可以看到,“zhangsan”这个字符串传给了info()方法的self参数。显然,无论是info()方法中使用self参数调用其他类方法,还是使用self参数定义新的实例变量,胡乱给self参数传参都将会导致程序运行崩溃。

总的来说,Python允许使用类名直接调用实例方法,但必须手动为该方法的第一个self参数传递参数,这种调用方式被称为“非绑定方法”。

用类的实例对象访问类成员的方式称为绑定方法,而用类名调用类成员的方式称为非绑定方法。

四、私有成员与公有成员

  • 私有成员在类的外部不能直接访问,一般是在类的内部进行访问和操作,或者在类的外部通过调用对象的公有成员方法来访问。而公有成员是可以公开使用的,既可以在类的内部进行访问,也可以在外部程序中使用。
  • 从形式上看,在定义类的成员时,如果成员名以两个下划线开头但不以两个下划线结束,则表示是私有成员,否则就不是私有成员。
  • Python并未对私有成员提供严格的访问保护机制,通过一种特殊方式“对象名._类名__xxx”也可以在外部程序中访问私有成员,但这会破坏类的封装性,不建议这样做。

在Python中,以下划线开头的变量名和方法名具有特殊含义,尤其是在类的定义中。

_xxx:受保护成员; __xxx__:系统定义的特殊成员; __xxx:私有成员,只有类对象自己能访问,子类对象不能直接访问到这个成员,但在对象外部可以通过“对象名._类名__xxx”这样的特殊方式来访问。

注意:Python中不存在严格意义上的私有成员。

总结

到此这篇关于Python类属性和方法的调用的文章就介绍到这了,更多相关Python类属性和方法调用内容请搜索本站以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持本站!

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