记录-Python 面向对象编程中，self、cls、object、staticmethod 和 classmethod 是核心概念

在 Python 面向对象编程中，self、cls、object、staticmethod 和 classmethod 是核心概念，它们共同支撑了类和对象的行为。以下是它们的详细解释和对比：

1. self（实例方法的参数）

• 作用：self 是实例方法的第一个参数，指向类的实例对象（即通过类创建的具体对象）。

• 用法：用于访问或修改实例的属性和方法。

• 示例：

•   class Dog:
        def __init__(self, name):
            self.name = name  # 实例属性
        
        def bark(self):       # 实例方法
            print(f"{self.name} says: Woof!")
    
    dog = Dog("Buddy")
    dog.bark()  # 输出：Buddy says: Woof!
  

2. cls（类方法的参数）

• 作用：cls 是类方法的第一个参数，指向类本身（不是实例对象）。

• 用法：用于访问或修改类属性，或者创建类的实例。

• 示例：

•   class Book:
        total_books = 0  # 类属性
        
        def __init__(self, title):
            self.title = title
            Book.total_books += 1
        
        @classmethod
        def get_total(cls):  # 类方法
            return cls.total_books
    
    book1 = Book("Python 101")
    print(Book.get_total())  # 输出：1（通过类调用）
  

3. object（基类）

• 作用：object 是 Python 中所有类的基类（根类）。所有自定义类默认继承自 object（在 Python 3 中无需显式声明）。

• 用法：提供类的默认行为（如 __str__, __eq__ 等方法）。

• 示例：

•   class MyClass(object):  # Python 3 中可省略 (object)
        pass
    
    obj = MyClass()
    print(isinstance(obj, object))  # 输出：True（所有对象都是 object 的子类）
  

4. @staticmethod（静态方法装饰器）

• 作用：静态方法不需要访问实例或类，相当于一个普通函数，只是定义在类中。

• 用法：无需 self 或 cls 参数，直接通过类或实例调用。

• 示例：

•   class MathUtils:
        @staticmethod
        def add(a, b):
            return a + b
    
    print(MathUtils.add(3, 5))  # 输出：8（通过类调用）
  

5. @classmethod（类方法装饰器）

• 作用：类方法操作的是类本身（而不是实例），通常用于工厂方法或修改类属性。

• 用法：第一个参数是 cls，指向类本身。

• 示例：

•   class Pizza:
        def __init__(self, ingredients):
            self.ingredients = ingredients
        
        @classmethod
        def margherita(cls):  # 工厂方法
            return cls(["tomato", "mozzarella"])  # 使用 cls 创建实例
    
    pizza = Pizza.margherita()
    print(pizza.ingredients)  # 输出：['tomato', 'mozzarella']
  

对比总结

关键理解

1. self vs cls ：

   • self 是实例对象，cls 是类对象。
   • 实例方法操作具体对象，类方法操作类本身。

2. object 的角色：

   • 所有类都是 object 的子类（显式或隐式）。
   • 提供默认方法（如 __str__），可被重写。

3. 何时用 @classmethod？ ：

   • 需要依赖类本身时（如工厂方法 Pizza.margherita()）。
   • 修改类属性（如计数器 Book.total_books）。

4. 何时用 @staticmethod？ ：

   • 当方法与类或实例无关时（如工具函数 MathUtils.add()）。

通过实际代码练习（如定义类、使用不同方法类型），可以更直观地掌握它们的区别和应用场景！