Python入门【__init__ 构造方法和 __new__ 方法、类对象、类属性、类方法、静态方法、内存分析实例对象和类对象创建过程（重要）】(十四)

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__init__ 构造方法和 __new__ 方法

实例属性和实例方法

实例方法

类对象、类属性、类方法、静态方法

内存分析实例对象和类对象创建过程（重要）

类方法

静态方法

__del__方法 (析构函数)和垃圾回收机制

__call__ 方法和可调用对象

方法没有重载

方法的动态性

init 构造方法和 new 方法

初始化对象，我们需要定义构造函数 __init__() 方法。构造方法用于执行“实例对象的初始化工作”，即对象创建后，初始化当前对象的相关属性，无返回值。

构造方法是负责初始化（装修），不是建对象 (房子)

__init__() 的要点如下：

1 名称固定，必须为： __init__()

2 第一个参数固定，必须为： self 。 self 指的就是刚刚创建好的实例对象

3 构造函数通常用来初始化实例对象的实例属性，如下代码就是初始化实例属性： name 和 score

  def __init__(self,name,score):
        self.name = name         #实例属性
        self.score = score

4 通过“类名(参数列表)”来调用构造函数。调用后，将创建好的对象返回给相应的变量。比如： s1 = Student('张三', 80)

5 __init__() 方法：初始化创建好的对象，初始化指的是：“给实例属性赋值”

6 __new__() 方法: 用于创建对象，但我们一般无需重定义该方法

7 如果我们不定义 __init__ 方法，系统会提供一个默认的 __init__ 方法。如果我们定义了带参的 __init__ 方法，系统不创建默认的 __init__ 方法

❤️Python中的 self 相当于C++中的 self指针，JAVA和C#中的 this 关键字。Python中， self 必须为构造函数的第一个参数，名字可以任意修改。但一般惯例，都叫做 self

实例属性和实例方法

实例属性

实例属性是从属于实例对象的属性，也称为“实例变量”。

他的使用有如下几个要点：

1、实例属性一般在 __init__() 方法中通过如下代码定义： self.实例属性名 = 初始值

2、在本类的其他实例方法中，也是通过 self 进行访问： self.实例属性名

3、创建实例对象后，通过实例对象访问： obj01 = 类名() #创建和初始化对象，调用 __init__() 初始化属性 obj01.实例属性名 = 值 #可以给已有属性赋值，也可以新加属性

class Student:
    def __init__(self,name,score):
        self.name = name #增加name属性
        self.score = score #增加score属性
    def say_score(self):
        self.age = 18     #增加age属性
        print("{0}的分数是 {1}".format(self.name,self.score))
s1 = Student("张三",80)
s1.say_score()
print(s1.age)
s1.salary = 3000 #s1对象增加salary属性
s2 = Student("李四",90)
s2.say_score()
print(s2.age)

实例方法

实例方法是从属于实例对象的方法。实例方法的定义格式如下：

def  方法名(self [, 形参列表])：
 函数体

方法的调用格式如下：

对象.方法名([实参列表])

要点：

1 定义实例方法时，第一个参数必须为 self 。和前面一样， self 指当前的实例对象。

2 调用实例方法时，不需要也不能给 self 传参。 self 由解释器自动传参

函数和方法的区别

1 都是用来完成一个功能的语句块，本质一样。

2 方法调用时，通过对象来调用。方法从属于特定实例对象，普通函数没有这个特点

3 直观上看，方法定义时需要传递self，函数不需要

实例对象的方法调用本质

其他操作

1 dir(obj) 可以获得对象的所有属性、方法

2 obj.__dict__ 对象的属性字典

3 pass 空语句

4 isinstance（对象,类型）判断“对象”是不是“指定类型”

类对象、类属性、类方法、静态方法

类对象

我们在前面讲的类定义格式中， class 类名：。实际上，当解释器执行 class 语句时，就会创建一个类对象

【操作】测试类对象的生成

class Student:
    pass    #空语句
print(type(Student))
print(id(Student))
Stu2 = Student
s1 = Stu2()
print(s1)

执行结果如下：

<class 'type'>
51686328
<__main__.Student object at
0x0000000002B5FDD8>

我们可以看到实际上生成了一个变量名就是类名 Student 的对象。我们通过赋值给新变量 Stu2 ，也能实现相关的调用。说明，确实创建了“类对象”。

类属性

类属性是从属于“类对象”的属性，也称为“类变量”。由于，类属性从属于类对象，可以被所有实例对象共享。

类属性的定义方式：

class  类名：
 类变量名= 初始值

在类中或者类的外面，我们可以通过： 类名.类变量名 来读写

内存分析实例对象和类对象创建过程（重要）

我们以下面代码为例，分析整个创建过程，让大家对面向对象概念掌握更加深刻：

class Student:
    company = "童小纯"  # 类属性
    count = 0  # 类属性
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name  # 实例属性
        self.score = score
        Student.count = Student.count + 1
    def say_score(self):  # 实例方法
        print("我的公司是：", Student.company)
        print(self.name, '的分数是：',self.score)
s1 = Student('小童', 80)  # s1是实例对象，自动调用__init__()方法
s2 = Student('张三', 70)
s1.say_score()
print('一共创建{0}个Student对象'.format(Student.count))

类方法

类方法是从属于“类对象”的方法。类方法通过装饰器 @classmethod 来定义，格式如下：

@classmethod
def  类方法名(cls [，形参列表]) ：
 方法体

要点如下：

1 、@classmethod 必须位于方法上面一行

2 、第一个 cls 必须有； cls 指的就是“类对象”本身

3 、调用类方法格式：类名.类方法名(参数列表) 。参数列表中，不需要也不能给 cls 传值

4 、类方法中访问实例属性和实例方法会导致错误

5 、子类继承父类方法时，传入 cls 是子类对象，而非父类对象(⚠️讲完继承再说)

【操作】类方法使用测试

class Student:
    company = "TXC"     #类属性
    
    @classmethod
    def printCompany(cls):
        print(cls.company)
    
Student.printCompany()

静态方法

Python中允许定义与“类对象”无关的方法，称为“静态方法”。 “静态方法”和在模块中定义普通函数没有区别，只不过“静态方法”放到了“类的名字空间里面”，需要通过“类调用”。

静态方法通过装饰器@staticmethod来定义，格式如下：

@staticmethod
def  静态方法名([形参列表]) ：
 方法体

要点如下：

1、 @staticmethod 必须位于方法上面一行

2、调用静态方法格式：类名.静态方法名(参数列表)

3、静态方法中访问实例属性和实例方法会导致错误

【操作】静态方法使用测试

class Student:
    company = "TXC"  # 类属性
    @staticmethod
    def add(a, b):  # 静态方法
        print("{0}+{1}={2}".format(a,b,(a+b)))
        return a+b
Student.add(20,30)

del方法 (析构函数)和垃圾回收机制

__del__() 称为“析构方法”，用于实现对象被销毁时所需的操作。比如：释放对象占用的资源，例如：打开的文件资源、网络连接等。 Python实现自动的垃圾回收，当对象没有被引用时（引用计数为 0），由垃圾回收器调用 __del__() 。我们也可以通过 del语句删除对象，从而保证调用 __del__() 。系统会自动提供 __del__方法，一般不需要自定义析构方法。

#析构函数
class Person:
    def __del__(self):
        print("销毁对象：{0}".format(self))
p1 = Person()
p2 = Person()
del p2
print("程序结束")

运算结果：

销毁对象：<__main__.Person object at 0x02175610>
程序结束
销毁对象：<__main__.Person object at 0x021755D0>

call 方法和可调用对象

1 Python 中，凡是可以将 () 直接应用到自身并执行，都称为可调用对象。

2 可调用对象包括自定义的函数、Python 内置函数、以及本节所讲的实例对象。

3 定义了 __call__() 的对象，称为“可调用对象”，即该对象可以像函数一样被调用。

4 该方法使得实例对象可以像调用普通函数那样，以“对象名()”的形式使用。

def f1():
    print("f1")

f1()   #本质也是调用了__call__()方法

class Car:
    def __call__(self, age,money):
        print("__call__方法")
        print("车龄：{0},金额： {1}".format(age,money))
f2 = Car()
f2(3,200000)    #像调用函数那样调用，本质也是调用了__call__()

运行结果：

f1 车龄：3,金额：200000

方法没有重载

如果我们在类体中定义了多个重名的方法，只有最后一个方法有效。建议：不要使用重名的方法！Python中方法没有重载。

1、在其他一些语言(比如：Java)中，可以定义多个重名的方法，只要保证方法签名唯一即可。方法签名包含3个部分：方法名、参数数量、参数类型。

2、Python中，方法的的参数没有声明类型（调用时确定参数的类型），参数的数量也可以由可变参数控制。因此，Python中是没有方法的重载的。

#Python中没有方法的重载。定义多个同名方法，只有最后一个有效
class Person:
    def say_hi(self):
        print("hello")
    def say_hi(self,name):
        print("{0},hello".format(name))
p1 = Person()
#p1.say_hi()       #不带参，报错：TypeError:
say_hi() missing 1 required positional
argument: 'name'
p1.say_hi("小王")

方法的动态性

Python是动态语言，我们可以动态的为类添加新的方法，或者动态的修改类的已有的方法

#测试方法的动态性
class Person:
    def work(self):
        print("努力上班！")
def play_game(self):
    print("玩游戏")
def work2(s):
    print("好好工作，努力上班！")
Person.play = play_game
Person.work = work2
p = Person()
p.play()
p.work()

我们可以看到， Person 动态的新增了 play_game 方法，以及用 work2 替换了 work 方法