Python的类方法、静态方法和实例方法有何区别?

Python中常见的方法有实例方法，类方法（classmethod）和静态方法（staticmethod），这几种方法有何区别呢？这里来总结一下。

实例方法

实例方法也许是最常用的方法了，第一个参数默认为self（其实要是换成其他名称，也不会有任何问题，只不过不符合python的风格）。当我们调用实例方法时，一般需要先实例化对象再调用。

>>> class Demo:
...     def foo(self):
...         return id(self)
...
>>> demo=Demo()
>>> demo.foo()
139640401487128
>>> id(demo)
139640401487128

例子中，foo返回自身实例的id，我们发现该方法返回的id与 demo 实例的 id 一致，说明运行时，demo 实例对象确实被传入了方法中。

假如直接用类去调用foo方法呢？

>>> Demo.foo()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: foo() missing 1 required positional argument: 'self'

错误提示的很清楚，foo方法缺少参数 ‘self’。我们知道， ‘self’ 就是指实例自身，所以我们可以手动传入一个实例对象：

>>> Demo.foo(demo) 
139640401487128

方法可以正确调用。通常情况下，使用实例方法时，解释器会帮我们把实例对象作为第一个参数传入方法，无需手动。

>>> Demo.foo
<function Demo.foo at 0x7f008d705ea0>
>>> demo.foo
<bound method Demo.foo of <__main__.Demo object at 0x7f009086e518>>
>>> Demo.foo is demo.foo
False

这里说明两个 Demo.foo 和 demo.foo 对象（python中万物皆对象，方法也是个对象）不是同一个对象,demo.foo 是已经绑定到 demo实例对象的方法，而Demo.foo未绑定到任何实例。类似的，同一个类不同的实例，其方法也不是同一对象：

>>> Demo().foo is Demo().foo()
False

类方法（classmethod）

类方法与实例方法类似，只不过第一个参数传的是类本身，一般用cls表示，类方法可以进行对类属性的操作。

>>> class Car:
...     length = 5
...     @classmethod
...     def get_len(cls):
...         print(cls)
...         return cls.length
...
>>> Car.get_len()
<class '__main__.Car'>
5
>>> Car().get_len()
<class '__main__.Car'>
5
>>> id(Car.get_len) == id(Car().get_len)
>>> True

类方法是绑定于类的，无论是直接用类调用方法还是实例化后调用均可，由于类本身已经被解释器传入，此时如果手动传入一个类，会导致参数过多：

>>> Car.get_len(Car)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: get_len() takes 1 positional argument but 2 were given

静态方法

静态方法本身仅仅是一个普通方法，不需要传入任何特殊的参数。

>>> class Car:
...     @staticmethod
...     def get_len():
...         return 5
...
>>> Car.get_len() == Car().get_len() == 5
True
>>> Car.get_len is Car().get_len
True

类似的，无论是直接用类调用方法还是实例化后调用均可，但静态方法也不会对类或者实例对象进行任何操作。Car.get_len is Car().get_len 结果为True，说明类方法不绑定任何对象。静态方法只是一个普通的方法，只不过恰好处于一个类里面而已。

小结

1.实例方法与实例相关，调用时会传入实例对象作为第一个参数；
2.类方法与类相关，调用时会传入该类作为第一个参数；
3.静态方法实际上跟其他对象没有关系，也无需传入任何特殊参数。
实际上，这几种方法的本质区别，就是传参的不同。