Python 类的构造方法、析构方法、实例方法

学习类的构造方法、析构方法和实例方法。

1. 实例方法

1.1 定义

实例方法是用于访问对象实例属性的方法，语法如下：

class 类:
    def 实例方法(self):
        self.属性

实例方法定义在类中，它的第一个参数 self 指向调用该方法的对象，在实例方法中通过 “self.属性” 访问对象的实例属性。

1.2 例子

每个人具有 name 和 age 的属性，创建一个类 Person，在类 Person 中定义实例方法 introduce 访问对象的属性，代码示例如下：

class Person:
    def introduce(self):
        print('name = %s, age = %d' % (self.name, self.age))

tom = Person()    
tom.name = 'tom'
tom.age = 10
tom.introduce()

jerry = Person()
jerry.name = 'jerry'
jerry.age = 20
jerry.introduce()

在第 1 行，定义了类 Person
- 在第 2 行，定义了类 Person 的方法 introduce，introduce 的 self 参数指向调用 introduce 方法的对象
- 在第 3 行，introduce 方法通过 self.name 和 self.age 访问对象的属性
在第 5 行，使用类 Person 创建一个对象 tom
- 在第 6 行，设置对象 tom 的属性 name，该属性为实例属性
- 在第 7 行，设置对象 tom 的属性 age，该属性为实例属性
- 在第 8 行，调用对象 tom 的方法 introduce，对象 tom 被传递给方法 introduce，作为 self 参数，在执行 introduce 时，self 参数指向对象 tom
在第 10 行，使用类 Person 创建一个对象 jerry
- 在第 11 行，设置对象 jerry 的属性 name，该属性为实例属性
- 在第 12 行，设置对象 jerry 的属性 age，该属性为实例属性
- 在第 13 行，调用对象 jerry 的方法 introduce，对象 jerry 被传递给方法 introduce，作为 self 参数，在执行 introduce 时，self 参数指向对象 jerry

在第 2 行，定义了类 Person 的方法 introduce，introduce 的 self 参数指向调用 introduce 方法的对象
在第 3 行，introduce 方法通过 self.name 和 self.age 访问对象的属性

在第 6 行，设置对象 tom 的属性 name，该属性为实例属性
在第 7 行，设置对象 tom 的属性 age，该属性为实例属性
在第 8 行，调用对象 tom 的方法 introduce，对象 tom 被传递给方法 introduce，作为 self 参数，在执行 introduce 时，self 参数指向对象 tom

在第 11 行，设置对象 jerry 的属性 name，该属性为实例属性
在第 12 行，设置对象 jerry 的属性 age，该属性为实例属性
在第 13 行，调用对象 jerry 的方法 introduce，对象 jerry 被传递给方法 introduce，作为 self 参数，在执行 introduce 时，self 参数指向对象 jerry

程序运行输出如下：

name = tom, age = 10
name = jerry, age = 20

2. 构造方法

2.1 为什么需要构造方法

在前面的演示实例方法的程序中，创建了两个对象 tom 和 age，创建对象后需要设置属性的初始值，具体的过程如下所示：

在第 5 行，使用类 Person 创建一个对象 tom
- 在第 6 行，通过 tom.name = ‘TOM’ 设置对象 tom 的属性 name
- 在第 7 行，通过 tom.age = 10 设置对象 tom 的属性 age
在第 10 行，使用类 Person 创建一个对象 jerry
- 在第 11 行，通过 jerry.name = ‘TOM’ 设置对象 jerry 的属性 name
- 在第 12 行，通过 jerry.age = 10 设置对象 jerry 的属性 age

在第 6 行，通过 tom.name = ‘TOM’ 设置对象 tom 的属性 name
在第 7 行，通过 tom.age = 10 设置对象 tom 的属性 age

在第 11 行，通过 jerry.name = ‘TOM’ 设置对象 jerry 的属性 name
在第 12 行，通过 jerry.age = 10 设置对象 jerry 的属性 age

在初始化对象属性时，存在一个明显的问题：初始化 tom 的代码块和初始化 jerry 的代码块是类似和重复的。Python 提供了一个特殊的方法：构造方法，该方法用于初始化对象属性，用于解决这个问题。

2.2 定义

构造方法是用于初始化对象属性的方法，语法如下：

class 类:
    def __init__(self, 参数):
        self.属性 = 参数

对象 = 类(参数)

在第 2 行，在类中定义了一个方法 __init__，该方法被称为构造方法
- 方法名的前缀和后缀是两个下划线 _
- 方法的第一个参数 self 指向新创建的对象
- 方法的其余参数用于设定对象的属性
在第 3 行，在构造方法中，设定初始化对象的属性
在第 5 行，使用 “对象 = 类(参数)” 的形式创建一个新的对象，新创建的对象作为 self 参数传递给类的构造方法 __init__

方法名的前缀和后缀是两个下划线 _
方法的第一个参数 self 指向新创建的对象
方法的其余参数用于设定对象的属性

2.3 例子

每个人具有 name 和 age 的属性，创建一个类 Person，在类 Person 中定义构造方法 __init__，创建对象时设定对象的属性，代码示例如下：

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

    def introduce(self):
        print('name = %s, age = %d' % (self.name, self.age))

tom = Person('tom', 10)
tom.introduce()

jerry = Person('jerry', 20)
jerry.introduce()

在第 1 行，定义了类 Person
- 在第 2 行，定义了类 Person 的构造方法 __init__
  - __init__ 的 self 参数指向新创建的对象
  - 在第 3 行和第 4 行，初始化对象的 name 和 age
- 在第 6 行，定义了类 Person 的实例方法 introduce
  - introduce 的 self 参数指向调用 introduce 方法的对象
  - 在第 7 行，输出对象的 name 和 age
在第 9 行，使用类 Person 创建一个对象 tom
- 新创建对象 tom 时，tom 的属性 name 和 age 为空
- 将对象 tom 作为参数传递给类 Person 的构造方法 __init__
- 在构造方法 __init__** 设置属性 name 和 age
在第 12 行，使用类 Person 创建一个对象 jerry
- 新创建对象 jerry 时，jerry 的属性 name 和 age 为空
- 将对象 jerry 作为参数传递给类 Person 的构造方法 __init__
- 在构造方法 __init__** 设置属性 name 和 age

在第 2 行，定义了类 Person 的构造方法 __init__
- __init__ 的 self 参数指向新创建的对象
- 在第 3 行和第 4 行，初始化对象的 name 和 age
在第 6 行，定义了类 Person 的实例方法 introduce
- introduce 的 self 参数指向调用 introduce 方法的对象
- 在第 7 行，输出对象的 name 和 age

__init__ 的 self 参数指向新创建的对象
在第 3 行和第 4 行，初始化对象的 name 和 age

introduce 的 self 参数指向调用 introduce 方法的对象
在第 7 行，输出对象的 name 和 age

新创建对象 tom 时，tom 的属性 name 和 age 为空
将对象 tom 作为参数传递给类 Person 的构造方法 __init__
在构造方法 __init__** 设置属性 name 和 age

新创建对象 jerry 时，jerry 的属性 name 和 age 为空
将对象 jerry 作为参数传递给类 Person 的构造方法 __init__
在构造方法 __init__** 设置属性 name 和 age

程序运行输出如下：

name = tom, age = 10
name = jerry, age = 20

3. 析构方法

3.1 del 语句

Python 提供了 del 语句用于删除不再使用的变量，del 语句的语法如下：

del 表达式

使用 del 语句删除变量，变量删除后将无法再访问，代码如下：

>>> var = 'hello'
>>> print(var)
hello
>>> del var
>>> print(var)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'var' is not defined

在第 1 行，创建变量 var
- 在第 2 行，打印变量 var 的值
- 在第 3 行，正确的输出了
在第 4 行，使用 del 语句删除变量
- 在第 5 行，打印变量 var 的值
- 在第 6 行，因为变量 var 已经被删除了，所以无法访问变量 var，显示错误：name ‘var’ is not defined

在第 2 行，打印变量 var 的值
在第 3 行，正确的输出了

在第 5 行，打印变量 var 的值
在第 6 行，因为变量 var 已经被删除了，所以无法访问变量 var，显示错误：name ‘var’ is not defined

3.2 定义

Python 提供了一种机制使得对象被删除前能够得到通知。对象被删除时，如果该对象拥有名为 __del__ 的方法，该方法在删除前被调用，该方法又被称为析构方法，语法如下：

class 类:
    def __del__(self):
        self.属性

在第 2 行，在类中定义了一个方法 __del__，该方法被称为析构方法
- 方法名的前缀和后缀是两个下划线 _
- 方法的参数 self 指向将被删除的对象

方法名的前缀和后缀是两个下划线 _
方法的参数 self 指向将被删除的对象

3.3 例子

创建一个类 Person，并定义析构方法 __del__，然后使用类 Person 创建两个对象，最后再使用 del 语句删除他们，验证析构方法，代码示例如下：

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

    def __del__(self):
        print('del %s' % self.name)

    def introduce(self):
        print('name = %s, age = %d' % (self.name, self.age))

tom = Person('tom', 10)
tom.introduce()

jerry = Person('jerry', 20)
jerry.introduce()

del tom
del jerry

在第 1 行，定义了类 Person
- 在第 2 行，定义了构造方法 __init__
- 在第 6 行，定义了析构方法 __del__
- 在第 9 行，定义了实例方法 introduce
在第 12 行，使用类 Person 创建一个对象 tom
在第 13 行，使用类 Person 创建一个对象 jerry
在第 18 行，使用 del 语句删除对象 tom，调用析构方法 tom.__del__()
在第 19 行，使用 del 语句删除对象 jerry，调用析构方法 jerry.__del__()

在第 2 行，定义了构造方法 __init__
在第 6 行，定义了析构方法 __del__
在第 9 行，定义了实例方法 introduce

程序运行输出如下：

name = tom, age = 10
name = jerry, age = 20
del tom
del jerry

在第 1 行，执行实例方法 tom.introduce() 输出该行
在第 2 行，执行实例方法 jerry.introduce() 输出该行
在第 3 行，执行 tom.__del__() 输出该行
在第 4 行，执行 jerry.__del__() 输出该行

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1.1 定义

1.2 例子

2. 构造方法

2.1 为什么需要构造方法

2.2 定义

2.3 例子

3. 析构方法

3.1 del 语句

3.2 定义

3.3 例子

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