python类的构造方法名称_搞懂Python的类和对象名称空间
代碼塊的分類
python中分幾種代碼塊類型，它們都有自己的作用域，或者說(shuō)名稱空間：文件或模塊整體是一個(gè)代碼塊，名稱空間為全局范圍
函數(shù)代碼塊，名稱空間為函數(shù)自身范圍，是本地作用域，在全局范圍的內(nèi)層函數(shù)內(nèi)部可嵌套函數(shù)，嵌套函數(shù)有更內(nèi)一層的名稱空間
類代碼塊，名稱空間為類自身類中可定義函數(shù)，類中的函數(shù)有自己的名稱空間，在類的內(nèi)層
類的實(shí)例對(duì)象有自己的名稱空間，和類的名稱空間獨(dú)立
類可繼承父類，可以鏈接至父類名稱空間
正是這一層層隔離又連接的名稱空間將變量、類、對(duì)象、函數(shù)等等都組織起來(lái)，使得它們可以擁有某些屬性，可以進(jìn)行屬性查找。
本文詳細(xì)解釋類和對(duì)象涉及的名稱空間，屬于純理論類的內(nèi)容，有助于理解python面向?qū)ο蟮募?xì)節(jié)。期間會(huì)涉及全局和本地變量作用域的查找規(guī)則，如有不明白之處，可先看文章：Python作用域詳述
一個(gè)概括全文的示例
以下是一個(gè)能在一定程度上概括全文的示例代碼段：1
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19x?=?11???????????#?全局變量xdef?f():?????????#?全局變量f
print(x)?????#?引用全局變量xdef?g():?????????#?全局變量g
x?=?22???????#?定義本地變量x
print(x)?????#?引用本地變量xclass?supcls():??????#?全局變量supcls
x?=?33???????????#?類變量x
def?m(self):?????#?類變量m，類內(nèi)函數(shù)變量self
x?=?44???????#?類內(nèi)函數(shù)變量x
self.x?=?55??#?對(duì)象變量xclass?cls(supcls):???#?全局變量cls
x?=?supcls.x?????#?引用父類屬性x，并定義cls類屬性x
def?n(self):?????#?類變量n
self.x?=?66??#?對(duì)象變量x
如果能理解上面的每個(gè)x屬于哪個(gè)作用域、哪個(gè)名稱空間，本文內(nèi)容基本上就理解了。
類的名稱空間
下面有一個(gè)類，類中有類屬性x、y，有類方法m和n。1
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12class?supcls():
x?=?3
y?=?4
def?m(self):
x?=?33
self.x?=?333
self.y?=?444
self.z?=?555
def?n(self):????????return?self.x,?self.y,?self.z
當(dāng)python解釋到supcls代碼塊后，知道這是一個(gè)類，類有自己的名稱空間。所以，當(dāng)知道了這個(gè)類里面有x、y、m、n后，這幾個(gè)屬性都會(huì)放進(jìn)類supcls的名稱空間中。
如下圖：
在上圖中，類的名稱空間中有屬性x、y、m和n，它們都稱為類屬性。需要說(shuō)明的是，在python中，函數(shù)變量m、n和普通變量沒(méi)什么區(qū)別，僅僅只是它保存了指向函數(shù)體的地址，函數(shù)體即上圖中用func m和func n所表示的對(duì)象。
因?yàn)橛忻Q空間，可以直接使用完全限定名稱去訪問(wèn)這個(gè)名稱空間中的內(nèi)容。例如：1
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4print(supcls.x)print(supcls.y)print(supcls.m)print(supcls.n)
輸出結(jié)果：1
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因?yàn)楹瘮?shù)m和n也是類的屬性，它們也可以直接通過(guò)類名來(lái)訪問(wèn)執(zhí)行。例如，新加入一個(gè)函數(shù)，但不用self參數(shù)了，然后執(zhí)行它。1
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8class?testcls():
z?=?3
def?a():
x?=?1
print(x)????????#?print(z)?????#?這是錯(cuò)的testcls.a()
不僅如此，方法也是屬性，它實(shí)際上就是函數(shù)(在python 3.0中確實(shí)如此，在以前版本中方法和函數(shù)是有點(diǎn)區(qū)別的)。所以，可以將方法保存下來(lái)，之后再去調(diào)用它：1
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3aa?=?testcls.aaa()print(aa)
但是需要注意，類方法代碼塊中看不見(jiàn)類變量。雖然類和類方法的作用域關(guān)系類似于全局作用域和函數(shù)本地作用域，但并不總是等價(jià)。例如，方法a()中無(wú)法直接訪問(wèn)類變量z。這就像類內(nèi)部看不到全局變量一樣。
上面全都是使用類名.屬性這種完全限定名稱去訪問(wèn)類中的屬性的。如果生成類的對(duì)象，則可以通過(guò)對(duì)象去訪問(wèn)相關(guān)對(duì)象屬性，因?yàn)閷?duì)象有自己的名稱空間，且部分屬性來(lái)源于類。
對(duì)象名稱空間
類就像一個(gè)模板，可以根據(jù)這個(gè)模板大量生成具有自己特性的對(duì)象。在Python中，只需像調(diào)用函數(shù)一樣直接調(diào)用類就可以創(chuàng)建對(duì)象。
例如，下面創(chuàng)建了兩個(gè)cls類的對(duì)象o1和o2，創(chuàng)建類的時(shí)候可以傳遞參數(shù)給類，這個(gè)參數(shù)可以傳遞給類的構(gòu)造函數(shù)__init__()。1
2o1?=?cls()o2?=?cls("some?args")
對(duì)象有自己的名稱空間。因?yàn)閷?duì)象是根據(jù)類來(lái)創(chuàng)建的，類是它們的模板，所以對(duì)象名稱空間中包含所有類屬性，但是對(duì)象名稱空間中這些屬性的值不一定和類名稱空間屬性的值相同。
現(xiàn)在根據(jù)supcls類構(gòu)造兩個(gè)對(duì)象s1和s2：1
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13class?supcls():
x?=?3
y?=?4
def?m(self):
x?=?33
self.x?=?333
self.y?=?444
self.z?=?555
def?n(self):????????return?self.x,?self.y,?self.z
s1?=?supcls()
s2?=?supcls()
那么它們的名稱空間，以及類的名稱空間的關(guān)系如下圖所示：
現(xiàn)在僅僅只是對(duì)象s1、s2連接到了類supcls，對(duì)象s1和s2有自己的名稱空間。但因?yàn)轭恠upcls中沒(méi)有構(gòu)造方法__init__()初始化對(duì)象屬性，所以它們的名稱空間中除了python內(nèi)部設(shè)置的一些"其它"屬性，沒(méi)有任何屬于自己的屬性。
但因?yàn)閟1、s2連接到了supcls類，所以可以進(jìn)行對(duì)象屬性查找，如果對(duì)象中沒(méi)有，將會(huì)向上找到supcls。例如：1
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3print(s1.x)????#?輸出3，搜索到類名稱空間print(s1.y)????#?輸出4，搜索到類名稱空間#?print(s1.z)??#?這是錯(cuò)的
上面不再是通過(guò)完全限定的名稱去訪問(wèn)類中的屬性，而是通過(guò)對(duì)象屬性查找的方式搜索到了類屬性。但上面訪問(wèn)z屬性將報(bào)錯(cuò)，因?yàn)檫€沒(méi)有調(diào)用m方法。
當(dāng)調(diào)用m方法后，將會(huì)通過(guò)self.xxx的方式設(shè)置完全屬于對(duì)象自身的屬性，包括x、y、z。1
2s1.m()s2.m()
現(xiàn)在，它們的名稱空間以及類的名稱空間的關(guān)系如下圖所示：
現(xiàn)在對(duì)象名稱空間中有x、y和z共3個(gè)屬性(不考慮其它python內(nèi)部設(shè)置的屬性)，再通過(guò)對(duì)象名去訪問(wèn)對(duì)象屬性，仍然會(huì)查找屬性，但對(duì)于這3個(gè)屬性的搜索不會(huì)進(jìn)一步搜索到類的名稱空間。但如果訪問(wèn)對(duì)象中沒(méi)有的屬性，比如m和n，它們不存在于對(duì)象的名稱空間中，所以會(huì)搜索到類名稱空間。1
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5print(s1.x)??#?對(duì)象屬性333，搜索到對(duì)象名稱空間print(s1.y)??#?對(duì)象屬性444，搜索到對(duì)象名稱空間print(s1.z)??#?對(duì)象屬性555，搜索到對(duì)象名稱空間s1.m()???????#?搜索到類名稱空間s1.n()???????#?搜索到類名稱空間
對(duì)象與對(duì)象之間的名稱空間是完全隔離的，對(duì)象與類之間的名稱空間存在連接關(guān)系。所以，s1和s2中的x和y和z是互不影響的，誰(shuí)也看不見(jiàn)誰(shuí)。
但現(xiàn)在想要訪問(wèn)類變量x、y，而不是對(duì)象變量，該怎么辦？直接通過(guò)類名的完全限定方式即可：1
2print(s1.x)??????#?輸出333，對(duì)象屬性，搜索到對(duì)象名稱空間print(supcls.x)??#?輸出3，類屬性，搜索到類名稱空間
和類一樣，通過(guò)對(duì)象可以訪問(wèn)到方法，方法可以賦值給一個(gè)變量保存下來(lái)，以后再執(zhí)行：1
2mm?=?s1.m
mm()
實(shí)際上，s1.m是一個(gè)function類的實(shí)例對(duì)象。在s1.xxx搜索索性的時(shí)候，如果發(fā)現(xiàn)xxx不是對(duì)象或類的數(shù)據(jù)屬性，說(shuō)明這是方法屬性，python會(huì)將這個(gè)方法與對(duì)象(obj.method)或類(cls.method)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。無(wú)論如何，方法都是類的屬性。
因?yàn)閷?duì)象有了自己的名稱空間，就可以直接向這個(gè)名稱空間添加屬性或設(shè)置屬性。例如，下面為s1對(duì)象添加一個(gè)新的屬性，但并不是在類內(nèi)部設(shè)置，而是在類的外部設(shè)置：1
2s1.x?=?3333???????#?在外部設(shè)置已有屬性xs1.var1?=?"aaa"???#?在外部添加新屬性var1
新屬性var1將只存在于s1，不存在于s2和類supcls中。
類屬性和對(duì)象屬性
屬于類的屬性稱為類屬性，即那些存在于類名稱空間的屬性。類屬性分為類變量和類方法。有些類方法無(wú)法通過(guò)對(duì)象來(lái)調(diào)用，這類方法稱為稱為靜態(tài)方法。
類似的，屬于對(duì)象名稱空間的屬性稱為對(duì)象屬性。對(duì)象屬性脫離類屬性，和其它對(duì)象屬性相互隔離。
例如：1
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7class?cls:
x=3
def?f():
y=4
print(y)????def?m(self):????????self.z=3
上面的x、f、m都是類屬性，x是類變量，f和m是類方法，z是對(duì)象屬性。x可以通過(guò)類名和對(duì)象名來(lái)訪問(wèn)。
f沒(méi)有參數(shù)，不能通過(guò)對(duì)象來(lái)調(diào)用(通過(guò)對(duì)象調(diào)用時(shí)默認(rèn)會(huì)傳遞對(duì)象名作為方法的第一個(gè)參數(shù))，只能通過(guò)類名來(lái)調(diào)用，所以f屬于靜態(tài)方法。
m可以通過(guò)對(duì)象名來(lái)調(diào)用，也可以通過(guò)類名來(lái)調(diào)用(在子類繼承父類，擴(kuò)展父類方法的時(shí)候很常用)。
z通過(guò)self設(shè)置，獨(dú)屬于每個(gè)self參數(shù)代表的對(duì)象，所以是對(duì)象屬性。
子類繼承時(shí)的名稱空間
子類和父類之間有繼承關(guān)系，它們的名稱空間也通過(guò)一種特殊的方式進(jìn)行了連接：子類可以繼承父類的屬性。
例如下面的例子，子類class childcls(supcls)表示childcls繼承了父類supcls。1
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15class?supcls():
x?=?3
y?=?4
def?m(self):
x?=?33
self.x?=?333
self.y?=?444
self.z?=?555
def?n(self):????????return?self.x,?self.y,?self.zclass?childcls(supcls):
y?=?supcls.y?+?1????#?通過(guò)類名訪問(wèn)父類屬性
def?n(self):????????self.z?=?5555
當(dāng)python解釋完這兩段代碼塊時(shí)，初始時(shí)的名稱空間結(jié)構(gòu)圖如下：
當(dāng)執(zhí)行完class childcls(supcls)代碼塊之后，子類childcls就有了自己的名稱空間。初始時(shí)，這個(gè)名稱空間中除了連接到父類supcls外，還有自己的類變量y和方法n()，子類中的方法n()重寫了父類supcls的方法n()。
因?yàn)橛凶约旱拿Q空間，所以可以訪問(wèn)類屬性。當(dāng)訪問(wèn)的屬性不存在于子類中時(shí)，將自動(dòng)向上搜索到父類。1
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3print(childcls.x)???#?父類屬性，搜索到父類名稱空間print(childcls.y)???#?子類自身屬性，搜索到子類名稱空間print(childcls.z)???#?錯(cuò)誤，子類和父類都沒(méi)有該屬性
當(dāng)創(chuàng)建子類對(duì)象的時(shí)候，子類對(duì)象的變量搜索規(guī)則：子類對(duì)象自身名稱空間
子類的類名稱空間
父類的類名稱空間
例如，創(chuàng)建子類對(duì)象c1，并調(diào)用子類的方法n()：1
2c1?=?childcls()
c1.n()
現(xiàn)在，子類對(duì)象c1、子類childcls和父類supcls的關(guān)系如下圖所示：
通過(guò)前面的說(shuō)明，想必已經(jīng)不用過(guò)多解釋。
多重繼承時(shí)的名稱空間
python支持多重繼承，只需將需要繼承的父類放進(jìn)子類定義的括號(hào)中即可。1
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8class?cls1():
...class?cls2():
...class?cls3(cls1,cls2):
...
上面cls3繼承了cls1和cls2，它的名稱空間將連接到兩個(gè)父類名稱空間，也就是說(shuō)只要cls1或cls2擁有的屬性，cls3構(gòu)造的對(duì)象就擁有(注意，cls3類是不擁有的，只有cls3類的對(duì)象才擁有)。
但多重繼承時(shí)，如果cls1和cls2都具有同一個(gè)屬性，比如cls1.x和cls2.x，那么cls3的對(duì)象c3.x取哪一個(gè)？會(huì)取cls1中的屬性x，因?yàn)橐?guī)則是按照(括號(hào)中)從左向右的方式搜索父類。
再考慮一個(gè)問(wèn)題，如果cls1中沒(méi)有屬性x，但它繼承自cls0，而cls0有x屬性，那么，c3.x取哪個(gè)屬性。
這在python 3.x中是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，涉及到動(dòng)態(tài)調(diào)整訪問(wèn)順序。但基本上可以總結(jié)為：先左后右，先深度再?gòu)V度，但必須遵循共同的超類最后搜索。
此處只給一個(gè)他們的訪問(wèn)順序圖示，后面會(huì)專門寫一篇關(guān)于多重繼承相關(guān)的文章。
類自身就是一個(gè)全局屬性
在python中，類并沒(méi)有什么特殊的，它存在于模塊文件中，是全局名稱空間中的一個(gè)屬性。
例如，在模塊文件中定義了一個(gè)類cls，那么這個(gè)cls就是一個(gè)全局變量，只不過(guò)這個(gè)變量中保存的地址是類代碼塊所在數(shù)據(jù)對(duì)象。1
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3#?模塊文件頂層class?cls():
n?=?3
而模塊本身是一個(gè)對(duì)象，有自己的模塊對(duì)象名稱空間(即全局名稱空間)，所以類是這個(gè)模塊對(duì)象名稱空間中的一個(gè)屬性，僅此而已。
另外需要注意的是，類代碼塊和函數(shù)代碼塊不一樣，涉及到類代碼塊中的變量搜索時(shí)，只會(huì)根據(jù)對(duì)象與類的連接、子類與父類的繼承連接進(jìn)行搜索。不會(huì)像全局變量和函數(shù)一樣，函數(shù)內(nèi)可以向上搜索全局變量、嵌套函數(shù)可以搜索外層函數(shù)。
例如：1
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15#?全局范圍x?=?3def?f():
print(x)???#?搜索到全局變量xclass?sup():
#?print(x)???#?這是錯(cuò)的，不會(huì)搜索全局變量
y?=?3
print(y)?????#?這是對(duì)的，存在類屬性y
def?m(self):
#?print(y)???#?這是錯(cuò)的，不會(huì)搜索到類變量
self.z?=?4class?childcls(sup):
#?print(y)??????#?這是錯(cuò)的，不會(huì)搜索到父類
其實(shí)很容易理解為什么面向?qū)ο笠凶约旱乃阉饕?guī)則。對(duì)象和類之間是is a的關(guān)系，子類和父類也是is a的關(guān)系，這兩個(gè)is a是面向?qū)ο髸r(shí)名稱空間之間的連接關(guān)系，在搜索屬性的時(shí)候可以順著"這根樹"不斷向上爬，直到搜索到屬性。
__dict__就是名稱空間
前面一直說(shuō)名稱空間，這個(gè)抽象的東西用來(lái)描述作用域，比如全局作用域、本地作用域等等。
在其他語(yǔ)言中可能很難直接查看名稱空間，但是在python中非常容易，因?yàn)橹灰菙?shù)據(jù)對(duì)象，只要有屬性，就有自己的__dict__屬性，它是一個(gè)字典，表示的就是名稱空間。__dict__內(nèi)的所有東西，都可以直接通過(guò)點(diǎn)"."的方式去訪問(wèn)、設(shè)置、刪除，還可以直接向__dict__中增加屬性。
例如:1
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15class?supcls():
x=3class?childcls(supcls):
y=4
def?f(self):????????self.z=5>>>?c=childcls()>>>?c.__dict__.keys()
dict_keys([])>>>?c.f()>>>?c.__dict__{'z':?5}
可以直接去增、刪、改這個(gè)dict，所作的修改都會(huì)直接對(duì)名稱空間起作用。1
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4>>>?c.newkey?=?"NEWKEY">>>?c.__dict__["hello"]?=?"world">>>?c.__dict__{'z':?5,?'newkey':?'NEWKEY',?'hello':?'world'}
注意，__dict__表示的是名稱空間，所以不會(huì)顯示類的屬性以及父類的屬性。正如上面剛創(chuàng)建childcls的實(shí)例時(shí)，dict中是空的，只有在c.f()之后才設(shè)置獨(dú)屬于對(duì)象的屬性。
如果要顯示類以及繼承自父類的屬性，可以使用dir()。
例如：1
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7>>>?c1?=?childcls()>>>?c1.__dict__{}>>>?dir(c1)
['__class__',?'__delattr__',?'__dict__',
......'f',?'x',?'y']
關(guān)于__dict__和dir()的詳細(xì)說(shuō)明和區(qū)別，參見(jiàn)dir()和__dict__的區(qū)別。
__class__和__base__
前面多次提到對(duì)象和類之間有連接關(guān)系，子類與父類也有連接關(guān)系。但是到底是怎么連接的？對(duì)象與類之間，通過(guò)__class__進(jìn)行連接：對(duì)象的__class__的值為所屬類的名稱
子類與父類之間，通過(guò)__bases__進(jìn)行連接：子類的__bases__的值為父類的名稱
例如：1
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9class?supcls():
x=3class?childcls(supcls):
y=4
def?f(self):????????self.z=5c?=?childcls()
c是childcls類的一個(gè)實(shí)例對(duì)象：1
2>>>?c.__class__
childcls繼承自父類supcls，父類supcls繼承自祖先類object：1
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5>>>?childcls.__bases__(,)>>>?supcls.__bases__(,)
查看類的繼承層次
下面通過(guò)__class__和__bases__屬性來(lái)查看對(duì)象所在類的繼承樹結(jié)構(gòu)。
代碼如下：1
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21def?classtree(cls,?indent):
print("."?*?indent?+?cls.__name__)????for?supcls?in?cls.__bases__:
classtree(supcls,?indent?+?3)def?objecttree(obj):
print("Tree?for?%s"?%?obj)
classtree(obj.__class__,?3)class?A:?passclass?B(A):?passclass?C(A):?passclass?D(B,?C):?passclass?E:?passclass?F(D,?E):?passobjecttree(B())
print("==============")
objecttree(F())
運(yùn)行結(jié)果：1
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16Tree?for?<__main__.B?object?at?0x037D1630>...B......A.........object==============Tree?for?<__main__.F?object?at?0x037D1630>...F......D.........B............A...............object.........C............A...............object......E.........object
創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的python类的构造方法名称_搞懂Python的类和对象名称空间的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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