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Python中的类可以定义两种类型的变量类变量和实例变量。 类变量Class Variables 类变量是在类级别上定义的变量它们是对所有实例共享的。这意味着类变量只有一个副本无论你创建了多少个类的实例类变量的值都是相同的。如果你通过任意一个实例或者类本身改变了类变量的值这个改变对所有实例都是可见的。
✨一、类变量与实例变量的概念
类变量也称为静态变量是定义在类内部但在方法之外的变量。它属于类本身而不属于任何一个具体的对象实例。所有对象实例共享同一个类变量。一旦类变量的值发生变化这种变化将反映到所有对象实例上。
实例变量则属于类的实例即对象。每个对象实例都有自己独立的实例变量不同对象实例的实例变量互不影响。
✨二、类变量与实例变量的特性
类变量的特性
类变量在内存中只有一个拷贝节省内存当任何一个对象实例的类变量值发生改变时其他对象实例的类变量值也随之改变。 类变量可以通过类名直接访问也可以通过对象实例访问。 类变量通常用于存储与类本身相关的、不随对象实例改变的信息。
实例变量的特性
每个对象实例都有自己的实例变量副本因此不同对象实例的实例变量值可以不同。 实例变量只能通过对象实例访问不能通过类名直接访问。 实例变量通常用于存储与对象实例相关的、随对象实例状态改变的信息。
✨举个例子
class MyClass:shared_var 10 # 类变量def __init__(self, instance_var_value):self.instance_var instance_var_value # 实例变量# 访问类变量
print(MyClass.shared_var) # 输出: 10# 修改类变量
MyClass.shared_var 20
print(MyClass.shared_var) # 输出: 20# 实例化对象
obj1 MyClass(1)
obj2 MyClass(2)# 访问同一个类变量
print(obj1.shared_var) # 输出: 20, 即使是通过实例访问, 也反映了类变量的更改
print(obj2.shared_var) # 输出: 20
从上面的代码可以看出类变量shared_var在所有实例之间共享对它的更改通过类本身或任何实例都会反映到其他实例上。
实例变量Instance Variables 实例变量是定义在方法如__init__方法内部的变量它们通过self关键字前缀并且每创建一个新的类实例时每个实例变量都有自己的值和存储空间。实例变量是实例级别的它们不会在不同的实例之间共享。
class MyClass:shared_var 类变量 # 类变量def __init__(self, value):self.instance_var value # 实例变量# 创建两个实例
obj1 MyClass(实例变量1)
obj2 MyClass(实例变量2)# 每个实例的实例变量都是唯一的
print(obj1.instance_var) # 输出: 实例变量1
print(obj2.instance_var) # 输出: 实例变量2# 类变量在实例之间共享
print(obj1.shared_var) # 输出: 类变量
print(obj2.shared_var) # 输出: 类变量
在这个例子中每个实例obj1和obj2都有自己的instance_var实例变量并且它们的值是独立的。但是shared_var作为类变量其值在两个实例之间是共享的。
要点概括
类变量
定义方法类变量是在类的顶层定义的即类的定义体中但在任何方法之外。 作用域类变量对类本身以及类的所有实例都是可见的。 共享性类变量是共享的这意味着所有实例都访问同一个变量。对类变量的任何修改都会反映到所有实例上。 使用场景适用于存储应该在类的所有实例之间共享的数据例如配置选项或该类的所有实例共用的数据。
实例变量
定义方法实例变量是在类的方法中定义的通常是在__init__方法中通过self标识符引用。 作用域实例变量对于类的每个实例来说都是唯一的每个实例都拥有自己的变量副本。 共享性实例变量不是共享的每个实例的实例变量的更改不会影响到其他实例。 使用场景适用于存储实例特定的数据例如一个对象的状态或属性这些是对每个实例都是唯一的。
重要提醒
访问方式尽管类变量可以通过实例来访问例如self.class_var但更改类变量的推荐方式是通过类名进行例如MyClass.class_var new_value。 变量遮蔽如果通过实例为类变量分配了一个值这实际上会在该实例中创建一个同名的实例变量从而“遮蔽”了类变量。这可能导致不直观的行为和难以发现的错误。 正确认识和区分这两种变量类型对于编写清晰、可维护和有效的Python代码至关重要。理解这些概念将帮助你更好地利用面向对象编程的优势编写出既高效又易于理解的代码。
