Python类深度解析：从实例变量到魔术方法-优快云博客

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Python类深度解析：从实例变量到魔术方法

interpy-zh 📘《Python进阶》（Intermediate Python - Chinese Version）项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/in/interpy-zh

引言

Python作为一门面向对象编程语言，类的概念是其核心。本文将深入探讨Python类的几个关键概念，包括实例变量与类变量的区别、新旧样式类的对比以及魔术方法的使用技巧。这些知识将帮助你编写更健壮、更优雅的Python代码。

实例变量与类变量

基本概念

在Python类中，变量分为两种主要类型：

实例变量：每个对象实例独有的数据
类变量：在类的所有实例间共享的数据

class Circle:
    # 类变量
    pi = 3.14159
    
    def __init__(self, radius):
        # 实例变量
        self.radius = radius

关键区别

实例变量通过self前缀访问，每个对象有自己独立的副本
类变量通过类名或self访问，所有实例共享同一变量

潜在陷阱

当类变量是可变对象（如列表、字典）时，容易产生意外的共享行为：

class Superhero:
    powers = []  # 类变量
    
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    def add_power(self, power):
        self.powers.append(power)

hero1 = Superhero('Spider-Man')
hero2 = Superhero('Iron Man')

hero1.add_power('攀爬')
print(hero2.powers)  # 输出: ['攀爬'] - 意外共享!

最佳实践：避免使用可变对象作为类变量，除非你确实需要这种共享行为。

新旧样式类

历史背景

Python 2.1引入了新样式类，但为了兼容性保留了旧样式类。Python 3中所有类都是新样式类。

主要区别

| 特性 | 旧样式类 | 新样式类 | |------|---------|---------| | 继承 | 不继承任何东西 | 继承自object | | 方法解析顺序(MRO) | 深度优先 | C3线性化算法 | | 特殊方法 | 有限支持 | 完整支持 |

示例对比

# 旧样式类(Python 2)
class OldStyle:
    pass

# 新样式类
class NewStyle(object):
    pass

为什么重要：新样式类支持更多特性，如：

super()函数
描述符协议
__slots__内存优化
属性装饰器

Python 3注意：虽然不显式继承object也能创建新样式类，但显式继承是更好的做法。

魔术方法详解

魔术方法（以双下划线开头和结尾）是Python类的强大特性，让我们看看几个关键方法：

`init` 初始化方法

在创建实例时自动调用
用于初始化实例状态
可以接受参数

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

p = Person('张三', 25)

`getitem` 索引访问方法

实现这个魔术方法可以让你的类支持下标操作：

class Inventory:
    def __init__(self):
        self.items = ['剑', '防具', '药水']
    
    def __getitem__(self, index):
        return self.items[index]

store = Inventory()
print(store[1])  # 输出: 防具