[python]Python中:self和__init__的含義,以及爲何要有self和__init__

轉自:http://www.crifan.com/summary_the_meaning_of_self_and___init___in_python_and_why_need_them/


1背景

回覆:

我寫的一些Python教程,需要的可以看看

SongShouJiong的提問:

Python中的self,__init__的含義是啥?

爲何要有self,__init這些東西?

2解釋之前,先說幾句

1.到目前爲止,我雖然也已寫了不算很少的python的代碼,但是,還真的沒有太多接觸self和__init__這兩個東西。

只能算是大概瞭解。

2.爲了搞懂其含義,現學現賣,去看了些資料,然後整理出來。

其中,很可能理解有誤,還請高手指正。

3.解釋含義之前,先說說對於學習Python中的self和__init__等內容的態度:

個人的建議是,很多東西,等你有了需求了,再去使用,該東西纔算有價值,你也纔會更容易理解;

否則,暫時接觸不到的話,其實可以將其放到一邊,等以後遇到了再說。

否則,現在就去努力的學,態度雖好,但是由於沒有相關的編程實踐,即沒有足夠的代碼的練習,對於概念的理解,必然很難深入。

因此,對於Python中的self和__init__的建議是:

如果你去寫Python代碼,去學習Python的過程中,在沒有遇到之前,

比如像我這種,一直就沒怎麼編寫過真正的類(Class),那麼倒也是可以暫時不用太理會這些東西;

等以後需要編寫類的時候,再去詳細學習,瞭解,搞懂其含義。

4.下面的內容,算是爲你,的確遇到了self,__init__,的時候,需要理解其含義的時候,提供一些參考。

5.在看下面的解釋之前,你首先要對類(Class)和類的實例化的對象(Object,也稱實例Instance)的概念,有所瞭解。

如果不瞭解,可以參考我總結的:

【整理】面向對象的基礎知識:類Class,對象(Object),實例(Instance)




3python中self和__init__的含義 + 爲何要有self和__init__

3.1Python中的self

在Python中的類Class的代碼中,常看到函數中的第一個參數,都是self。

以及Class中的函數裏面,訪問對應的變量(讀取或者寫入),以及調用對應的函數時,都是

self.valueName

self.function()

的形式。

下面就來解釋一下self的含義:

3.1.1Python中self的含義

self,英文單詞意思很明顯,表示自己,本身。

此處有幾種潛在含義:

1.這裏的自己,指的是,實例Instance本身。

2.同時, 由於說到“自己”這個詞,都是和相對而言的“其他”而說的。

而此處的其他,指的是,類Class,和其他變量,比如局部變量,全局變量等。

此處的self,是個對象,Object。

是當前類的實例。

因此,對應的

self.valueName

self.function()

中的

valueName:表示self對象,即實例的變量。與其他的,Class的變量,全局的變量,局部的變量,是相對應的。

function:表示是調用的是self對象,即實例的函數。與其他的全局的函數,是相對應的。

3.1.2 Python中爲何要有self

上面其實已經基本上說清楚了,爲何需要有self。

那就是:

在類的代碼(函數)中,需要訪問當前的實例中的變量和函數的,即,訪問Instance中的:

  • 對應的變量(property):Instance.ProperyNam,去讀取之前的值和寫入新的值

  • 調用對應函數(function):Instance.function(),即執行對應的動作

-> 而需要訪問實例的變量和調用實例的函數,當然需要對應的實例Instance對象本身

-> 而Python中就規定好了,函數的第一個參數,就必須是實例對象本身,並且建議,約定俗成,把其名字寫爲self

-> 所以,我們需要self(需要用到self)

而如果沒有用到self,即代碼中,去掉self後,那種寫法所使用到的變量,實際上不是你所希望的,不是真正的實例中的變量和函數,而是的訪問到了其他部分的變量和函數了。

甚至會由於沒有合適的初始化實例變量,而導致後續無法訪問的錯誤。

下面,就通過代碼,來演示,如果去掉self,或者沒有合理的使用self,會出現哪些錯誤。

3.1.2.1 如果沒有在__init__中初始化對應的實例變量的話,導致後續引用實例變量會出錯

如下代碼,完整的演示了,如果沒有在類Class的最初的__init__函數中,正確的初始化實例變量,則會導致後續沒有變量可用,因而出現AttributeError的錯誤:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
-------------------------------------------------------------------------------
Function:
【整理】Python中:self和init__的含義 + 爲何要有self和__init__
http://www.crifan.com/summary_the_meaning_of_self_and___init___in_python_and_why_need_them
 
Author:     Crifan
Verison:    2012-11-27
-------------------------------------------------------------------------------
"""
 
#注:此處全局的變量名,寫成name,只是爲了演示而用
#實際上,好的編程風格,應該寫成gName之類的名字,以表示該變量是Global的變量
name = "whole global name";
 
class Person:
    def __init__(self, newPersionName):
        #self.name = newPersionName;
         
        #1.如果此處不寫成self.name
        #那麼此處的name,只是__init__函數中的局部臨時變量name而已
        #和全局中的name,沒有半毛錢關係
        name = newPersionName;
         
        #此處只是爲了代碼演示,而使用了局部變量name,
        #不過需要注意的是,此處很明顯,由於接下來的代碼也沒有利用到此處的局部變量name
        #則就導致了,此處的name變量,實際上被浪費了,根本沒有利用到
 
    def sayYourName(self):
        #此處由於找不到實例中的name變量,所以會報錯:
        #AttributeError: Person instance has no attribute 'name'
        print 'My name is %s'%(self.name);
 
def selfAndInitDemo():
    persionInstance = Person("crifan");
    persionInstance.sayYourName();
     
###############################################################################
if __name__=="__main__":
    selfAndInitDemo();

從上述代碼可見,由於在類的初始化(實例化)的__init__函數中,沒有給self.name設置值,使得實例中,根本沒有name這個變量,導致後續再去訪問self.name,就會出現AttributeError的錯誤了。

對應的,如果寫成self.name,則意思就正確了,就是初始化的時候,給實例中新增加,並且正常設置了正確的值newPersionName了,所以後續再去通過self.name,就可以訪問到,當前實例中正確的變量name了。

相應的正確寫法的代碼如下:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
-------------------------------------------------------------------------------
Function:
【整理】Python中:self和init__的含義 + 爲何要有self和__init__
http://www.crifan.com/summary_the_meaning_of_self_and___init___in_python_and_why_need_them
 
Author:     Crifan
Verison:    2012-11-27
-------------------------------------------------------------------------------
"""
 
#注:此處全局的變量名,寫成name,只是爲了演示而用
#實際上,好的編程風格,應該寫成gName之類的名字,以表示該變量是Global的變量
name = "whole global name";
 
class Person:
    def __init__(self, newPersionName):
        #此處正確的,通過訪問self.name的形式,實現了:
        #1.給實例中,增加了name變量
        #2.並且給name賦了初值,爲newPersionName
        self.name = newPersionName;
 
    def sayYourName(self):
        #此處由於開始正確的初始化了self對象,使得其中有了name變量,所以此處可以正確訪問了name值了,可以正確的輸出了:
        #My name is crifan
        print 'My name is %s'%(self.name);
 
def selfAndInitDemo():
    persionInstance = Person("crifan");
    persionInstance.sayYourName();
     
###############################################################################
if __name__=="__main__":
    selfAndInitDemo();

3.1.2.2 在函數中,使用對應的變量,雖然代碼是可以運行的,但是實際上卻是使用的,不是實例中的變量

有時候,雖然你寫的代碼,可以運行,但是使用到的變量,由於沒有加self,實際上是用到的不是實例的變量,而是其他的變量。

此類問題,主要和Python中的變量的作用域有關,但是此處例子中,也和是否使用self有關:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
-------------------------------------------------------------------------------
Function:
【整理】Python中:self和init__的含義 + 爲何要有self和__init__
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Author:     Crifan
Verison:    2012-11-27
-------------------------------------------------------------------------------
"""
 
#注:此處全局的變量名,寫成name,只是爲了演示而用
#實際上,好的編程風格,應該寫成gName之類的名字,以表示該變量是Global的變量
name = "whole global name";
 
class Person:
    name = "class global name"
 
    def __init__(self, newPersionName):
        #self.name = newPersionName;
         
        #此處,沒有使用self.name
        #而使得此處的name,實際上仍是局部變量name
        #雖然此處賦值了,但是後面沒有被利用到,屬於被浪費了的局部變量name
        name = newPersionName;
 
    def sayYourName(self):
        #此處,之所以沒有像之前一樣出現:
        #AttributeError: Person instance has no attribute 'name'
        #那是因爲,雖然當前的實例self中,沒有在__init__中初始化對應的name變量,實例self中沒有對應的name變量
        #但是由於實例所對應的類Person,有對應的name變量,所以也是可以正常執行代碼的
        #對應的,此處的self.name,實際上是Person.name
        print 'My name is %s'%(self.name); # -> class global name
        print 'name within class Person is actually the global name: %s'%(name); #-> whole global name
        print "only access Person's name via Person.name=%s"%(Person.name); # -> class global name
 
def selfAndInitDemo():
    persionInstance = Person("crifan");
    persionInstance.sayYourName();
    print "whole global name is %s"%(name); # -> whole global name
     
###############################################################################
if __name__=="__main__":
    selfAndInitDemo();

其中,可見,此處開始__init__中,沒有給self實例初始化對應的name

而後面的函數sayYourName中,雖然可以調用到self.name而沒有出現AttributeError錯誤

但是實際上此處的值,不是所期望的,傳入的name,即"crifan",而是類中的name的值,即"class global name"。

關於Python中變量的作用域的詳細解釋,可參考:

【整理】Python中變量的作用域(variable scope)

3.2 Python中的__init__

Python中,常會看到,很多類中,都有一個__init__函數。

下面就來解釋一下,__init__的含義。

3.2.1 Python中__init__的含義

首先來看init單詞本身,其含義是 初始化。

而__init__的含義,也如同其單詞本意一樣,用來初始化。

但是給誰初始化呢?

很明顯,是給對應的類Class本身,去初始化。

3.2.2 Python中爲何要有__init__

我的理解是,__init__的出現,主要有兩方面的作用:

一般常見的初始化,我的理解,可能主要有兩方面:

3.2.2.1 支持帶參數的類的初始化

這個用法,感覺就像,其他語言中的,對於Class初始化時,可以運行傳遞不同的參數一樣;

用代碼演示如下:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
-------------------------------------------------------------------------------
Function:
【整理】Python中:self和init__的含義 + 爲何要有self和__init__
http://www.crifan.com/summary_the_meaning_of_self_and___init___in_python_and_why_need_them
 
Author:     Crifan
Verison:    2012-11-27
-------------------------------------------------------------------------------
"""
 
class Person:
    def __init__(self, newPersionName):
        #在開始初始化新的類Class的示例Instance的時候,給對應的,不同的Instance,設置不同的人名(Person name)
        self.name = newPersionName;
 
    def sayYourName(self):
        #不同的Person的示例,調用同樣的方法的時候,說出自己的名字,結果都是對應着自己的,各自不同的名字
        print 'My name is %s'%(self.name); #My name is crifan
 
def initDemo():
    persionInstance = Person("crifan");
    persionInstance.sayYourName();
     
###############################################################################
if __name__=="__main__":
    initDemo();

其中,就是針對Person這個類,

不同的示例,在初始化的時候,都傳遞一個對應的參數,這樣不同的Person,就都有了自己的不同的名字了。

這個,至少看起來,有點類似於,其他語言中的,傳遞特定參數去對類進行初始化。

3.2.2.2 實現類本身相關內容的初始化

當一個Class,稍微複雜一點的時候,或者內部函數需要用得到的時候,往往都需要在,別人實例化你這個類之前,使用你這個類之前,做一些基本的,與自己的類有關的,初始化方面的工作。

而這部分工作,往往就放到__init__函數中去了。

換句話說,你要用人家的類(中的變量和函數)之前,總要給人家一個機會,做點準備工作,然後才能爲你服務吧。

這個概念,相對還是很好理解的,就不多贅述。

演示代碼就不用了,因爲上面的代碼,也可以算是這方面的例子了,不同的人,應該有不同的名字,而給不同的人設置不同的名字,也是需要在調用sayYourName之前,就先初始化好的。

4參考資料

 
1. 使用__init__方法

2. 瞭解何時去使用 self 和 __init__

3.Python 'self' explained

4. Python __init__ and self what do they do?


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