【Python3】⾃定义函数中self⽤法详解
因本⼈刚开始写博客,学识经验有限,如有不正之处望读者指正,不胜感激;也望借此平台留下学习笔记以温故⽽知新。这是关于Python3⾃定义函数中self⽤法的详解。
转载链接:
在介绍Python的self⽤法之前,先来介绍下Python中的类和实例……
我们知道,⾯向对象最重要的概念就是类(class)和实例(instance),类是抽象的模板,⽐如学⽣这个抽象的事物,可以⽤⼀个Student类来表⽰。⽽实例是根据类创建出来的⼀个个具体的“对象”,每⼀个对象都从类中继承有相同的⽅法,但各⾃的数据可能不同。
1、以Student类为例,在Python中,定义类如下:
class Student(object):
pass
(Object)表⽰该类从哪个类继承下来的,Object类是所有类都会继承的类。
2、实例:定义好了类,就可以通过Student类创建出Student的实例,创建实例是通过类名+()实现:
student = Student()
3、由于类起到模板的作⽤,因此,可以在创建实例的时候,把我们认为必须绑定的属性强制填写进去。这⾥就⽤到Python当中的⼀个内置⽅法__init__⽅法,例如在Student类时,把name、score等属性绑上去:
class Student(object):
def__init__(self, name, score):
self.name = name
self.score = score
这⾥注意:(1)、__init__⽅法的第⼀参数永远是self,表⽰创建的类实例本⾝,因此,在__init__⽅法内部,就可以把各种属性绑定到self,因为self就指向创建的实例本⾝。(2)、有了__init__⽅法,在创建实例的时候,就不能传⼊空的参数了,必须传⼊与__init__⽅法匹配的参数,但self不需要传,Python解释器会⾃⼰把实例变量传进去:
>>>student = Student("Hugh", 99)
>>>student.name
"Hugh"
>>>student.score
99
另外,这⾥self就是指类本⾝,self.name就是Student类的属性变量,是Student类所有。⽽name是外部传来的参数,不是Student类所⾃带的。故,self.name = name的意思就是把外部传来的参数name的值赋值给Student类⾃⼰的属性变量self.name。
4、和普通数相⽐,在类中定义函数只有⼀点不同,就是第⼀参数永远是类的本⾝实例变量self,并且调⽤时,不⽤传递该参数。除此之外,类的⽅法(函数)和普通函数没啥区别,你既可以⽤默认参数、可变参数或者关键字参数(*args是可变参数,args接收的是⼀个tuple,**kw是关键字参数,kw接收的是⼀个dict)。
5、既然Student类实例本⾝就拥有这些数据,那么要访问这些数据,就没必要从外⾯的函数去访问,
⽽可以直接在Student类的内部定义访问数据的函数(⽅法),这样,就可以把”数据”封装起来。这些封装数据的函数是和Student类本⾝是关联起来的,称之为类的⽅法:
def__init__(self, name, score):
self.name = namepython新手函数
self.score = score
def print_score(self):
print"%s: %s" % (self.name, self.score)
>>>student = Student("Hugh", 99)
>>>student.print_score
Hugh:99
这样⼀来,我们从外部看Student类,就只需要知道,创建实例需要给出name和score。⽽如何打印,都是在Student类的内部定义的,这些数据和逻辑被封装起来了,调⽤很容易,但却不知道内部实现的
细节。
如果要让内部属性不被外部访问,可以把属性的名称前加个下划线,在Python中,实例的变量名如果以开头,就变成了⼀个私有变量(private),只有内部可以访问,外部不能访问,所以,我们把Student类改⼀改:
class Student(object):
def__init__(self, name, score):
self.__name = name
self.__score = score
def print_score(self):
print"%s: %s" %(self.__name,self.__score)
改完后,对于外部代码来说,没什么变动,但是已经⽆法从外部访问实例变量.__name和实例变量.__score了:
>>> student = Student('Hugh', 99)
>>> student.__name
Traceback (most recent call last):
File"<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError:'Student' object has no attribute '__name'
这样就确保了外部代码不能随意修改对象内部的状态,这样通过访问限制的保护,代码更加健壮。
但是如果外部代码要获取name和score怎么办?可以给Student类增加get_name和get_score这样的⽅法:
class Student(object):
...
def get_name(self):
return self.__name
def get_score(self):
return self.__score
如果⼜要允许外部代码修改score怎么办?可以给Student类增加set_score⽅法:
...
def set_score(self, score):
self.__score = score
需要注意的是,在Python中,变量名类似__xxx__的,也就是以双下划线开头,并且以双下划线结尾的,是特殊变量,特殊变量是可以直接访问的,不是private变量,所以,不能⽤__name__、__score__这样的变量名。
有些时候,你会看到以⼀个下划线开头的实例变量名,⽐如_name,这样的实例变量外部是可以访问的,但是,按照的规定,当你看到这样的变量时,意思就是,“虽然我可以被访问,但是,请把我视为私有变量,不要随意访问”。
封装的另⼀个好处是可以随时给Student类增加新的⽅法,⽐如:get_grade:
class Student(object):
...
def get_grade(self):
if self.score >= 90:
return'A'
elif self.score >= 60:
return'B'
else:
return'C'
同样的,get_grade⽅法可以直接在实例变量上调⽤,不需要知道内部实现细节:
>>> _grade()
'A'
6、self的仔细⽤法
(1)、self代表类的实例,⽽⾮类。
class Test:
def(self):
print(self)
print(self.__class__)
t = Test()
t.ppr()
执⾏结果:
<__main__.Test object at 0x000000000284E080>
<class '__main__.Test'>
从上⾯的例⼦中可以很明显的看出,self代表的是类的实例。⽽self.__class__则指向类。
注意:把self换成this,结果也⼀样,但Python中最好⽤约定俗成的self。
(2)、self可以不写吗?
在Python解释器的内部,当我们调⽤t.ppr()时,实际上Python解释成Test.ppr(t),也就是把self替换成了类的实例。
class Test:
def ppr():
print(self)
t = Test()
t.ppr()
运⾏结果如下:
Traceback (most recent call last):
File "cl.py", line 6, in <module>
t.ppr()
TypeError: ppr() takes 0 positional arguments but 1 was given
运⾏时提醒错误如下:ppr在定义时没有参数,但是我们运⾏时强⾏传了⼀个参数。
由于上⾯解释过了t.ppr()等同于Test.ppr(t),所以程序提醒我们多传了⼀个参数t。
这⾥实际上已经部分说明了self在定义时不可以省略。
当然,如果我们的定义和调⽤时均不传类实例是可以的,这就是类⽅法。
class Test:
def ppr():
print(__class__)
Test.ppr()
运⾏结果:
<class '__main__.Test'>
(3)、在继承时,传⼊的是哪个实例,就是那个传⼊的实例,⽽不是指定义了self的类的实例。
class Parent:
def pprt(self):
print(self)
class Child(Parent):
def cprt(self):
print(self)
c = Child()
c.cprt()
c.pprt()
p = Parent()
p.pprt()
运⾏结果:
<__main__.Child object at 0x0000000002A47080>
<__main__.Child object at 0x0000000002A47080>
<__main__.Parent object at 0x0000000002A47240>
解释:
运⾏c.cprt()时应该没有理解问题,指的是Child类的实例。
但是在运⾏c.pprt()时,等同于Child.pprt(c),所以self指的依然是Child类的实例,由于self中没有定义pprt()⽅法,所以沿着继承树往上,发现在⽗类Parent中定义了pprt()⽅法,所以就会成功调⽤。
(4)、在描述符类中,self指的是描述符类的实例
class Desc:
def__get__(self, ins, cls):
print('self in Desc: %s ' % self )
print(self, ins, cls)
class Test:
x = Desc()
def prt(self):
print('self in Test: %s' % self)
t = Test()
t.prt()
t.x
运⾏结果如下:
self in Test: <__main__.Test object at 0x0000000002A570B8>
self in Desc: <__main__.Desc object at 0x000000000283E208>
<__main__.Desc object at 0x000000000283E208> <__main__.Test object at 0x0000000002A570B8> <class'__main__.Test'>
这⾥主要的疑问应该在:Desc类中定义的self不是应该是调⽤它的实例t吗?怎么变成了Desc类的实例了呢?
因为这⾥调⽤的是t.x,也就是说是Test类的实例t的属性x,由于实例t中并没有定义属性x,所以到了类属性x,⽽该属性是描述符属性,为Desc类的实例⽽已,所以此处并没有顶⽤Test的任何⽅法。
那么我们如果直接通过类来调⽤属性x也可以得到相同的结果。
下⾯是把t.x改为Test.x运⾏的结果。
self in Test: <__main__.Test object at 0x00000000022570B8>
self in Desc: <__main__.Desc object at 0x000000000223E208>
<__main__.Desc object at 0x000000000223E208> None <class'__main__.Test'>
总结:以上是之前学习Python时的⼩结,现在已博客⽅式呈现,同时为pyspark中调⽤self遇到的问题做铺垫,后⾯也会对⽐java,未完待续…….
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