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一文详解python类中的三种变量,它们到底有啥区别呢?

hfteth 2025-01-08 17:32:09 技术文章 28 ℃

在python场景的变量有:类变量 ,实例变量 和局部变量 。 但是因为在使用过程中的需求不同,我们申明的变量也不同,接下来我们来介绍这三种变量及它们的区别 。

实例变量

  • 定义:所谓的实例变量,就是为每个对象(实例)创建的变量,也就是为实例创建了一个变量的副本,它们各自的值不同
  • 如何定义 :self.变量名 = 值
  • 定义变量的位置 :定义在方法内 ,比如定义到构造方法中,普通的方法内 。
  • 如何调用(访问) : 通过self.变量名即可访问,其中这里的self也可以是实例对象

# 需求 :计算两个圆的面积和周长 ,其中一个圆的半径是4 ,一个是3
class Circle(object):

    def __init__(self, radius):
        # 定义实例变量
        self.radius = radius

    # 圆的面积
    def area(self):
        # 在此方法内访问实例变量self.radius
        return 3.14 * self.radius * self.radius

    # 圆的周长
    def girth(self):
        # 在此方法内访问实例变量self.radius
        return 2 * 3.14 * self.radius


c1 = Circle(3)
print(c1.area())

c2 = Circle(4)
print(c2.area())

总结一下 ,以上代码的实例变量定义在了构造方法中,即self.radius . 在后面的其它方法中调用了该实例变量 ,但是可以看到 ,不同的实例,它传进来的值是不同的 ,说明每个实例对象可以改变此实例变量的值 。

同时以上的代码还有一个小小的问题 ,就是常量PI在代码中直接写死了 ,这个不太好,万一需求要改变成小数后四位,那么这时我就得修改好几个地方 ,这个时候最好将这个值也定义成一个变量 ,那么定义成一个什么值好呢 ? 答案就是类变量

类变量

  • 定义:所谓的类变量,就是为类提供的变量,可用于保存类级别的数据 ,也可以被类所有的实例访问
  • 如何定义 :变量名 = 值
  • 定义变量的位置 :定义在类内,但是在方法外,一般写到最上面 。
  • 如何调用(访问) : 既可以通过类名直接访问,如类名.变量名;也可以通过实例对象访问,如实例对象名.变量名

# 需求 :计算两个圆的面积和周长 ,其中一个圆的半径是4 ,一个是3
class Circle(object):

    # 定义类变量
    pi = 3.14

    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius

    # 圆的面积
    def area(self):
        # 这里的类变量是通过类名.类变量进行访问
        return Circle.pi * self.radius * self.radius

    # 圆的周长
    def girth(self):
        # 这里的类变量是通过实例名.类变量进行访问
        return 2 * self.pi * self.radius


c1 = Circle(3)
print(c1.area())
print(c1.girth())

c2 = Circle(4)
print(c2.area())
print(c2.girth())

总结 ,以上代码定义类变量pi=3.14 , 在area方法中通过类名进行访问 ,而在girth方法中是通过self即实例名进行访问 。

局部变量

  • 定义:所谓的局部变量,其实就是在某一区域内申明的变量,如在方法内,在方法内的某段代码块内。
  • 如何定义 :变量名 = 值
  • 定义变量的位置 :定义在方法内或者方法内的某段代码块 。
  • 如何调用(访问) : 通过变量名即可访问

# 需求 :生成1-10的随机圆的面积 

import random


class Circle(object):

    # 定义类变量
    pi = 3.14

    # 生成半径为1~10的随机圆
    def random_circle_area(self):
        # 定义局部变量 ,只能在此方法内能被调用 。
        vls = random.randint(1,10)
        return Circle.pi * vls * vls


c1 = Circle()
print(c1.random_circle_area())

总结 ,在random_circle_area方法内定义了一个变量 ,变量名为vls , 此变量就是局部变量 ,那么这个变量也只能在此方法内能使用,超出这个范围将会报错 。

总结

整体来说 ,它们都是在类内定义的变量 。但是因为使用场景的不同 ,故定义不同的变量 ,若将上面的例子抽象后归纳后就是 :

  • 类变量就是整个类内要使用的变量 ,而且它的一般都相对较固定,不会随着实例对象的不同而变化 。一般情况下有>=2个方法要用的变量就可以定义为类变量 。
  • 实例变量是供不同的实例使用的变量 ,但是它的值会随着实例对象的不同会发生变化 ,这种情况下会使用实例变量 。
  • 局部变量是方法内部使用的变量 ,一般情况下只有某个方法要申明变量了可以申明变量 ,跟其它方法无关。

以下将几个变量进行比较,看看它们之间的相同点和不同点,具体如下 :

相同点 :

  • 既然同样都是变量,它们的作用都是存储数据 ,方便使用 。

不同点:

  • 作用范围 : 局部变量的作用范围在方法内 ,而实例变量的作用范围在实例之间 ,类变量的作用范围最大,是整个类 。
  • 定义位置不同:局部变量和实例变量都定义在方法内 ,而类变量定义在方法外 。
  • 定义方式不同 : 局部变量和类变量定义都是通过变量名=值 ,而实例变量定义是通过 self.变量名=值
  • 调用不同 :局部变量直接访问变量名即可调用 ,实例变量通过self.变量名进行调用 ,类变量可以通过类名或是实例名进行调用 。

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