mywang88
2018-04-14
0 簡介
初學 Python，發現 Python 中關於類、實例（對象）、Object等概念有一個很系統、很嚴密的邏輯體系。
但對於初學者也存在一些容易產生歧義的問題，特此整理。
附 Python 官方文檔地址：https://docs.python.org/3/
1 理解
1.1 常見的類
在 Python 編程中，人們習慣用首字母大寫的單詞來命名一個類。但是這也不是絕對的，很多系統的內置類型就都是小寫字母開頭的：
- str 類：字符串類
- int 類：整數類
- float 類：浮點數類
- list 類：列表類
- dict 類：字典類
- tuple 類：元組類
- set 類：集合類
上述的幾種類是 Python 的數據結構的主要組成部分，也都相對直觀，易於理解。但從某個特殊的 Python 版本開始，爲了使 Python 的整個體系變得更加系統和嚴密，開發者們爲 Python 新增加了幾個重要的內置類型。
# 題外話：
# 最早很好使用微積分的人，是萊布尼茨和牛頓。但在那時，“極限”甚至都還沒有嚴格的數學定義。
# 最終，使微積分的理論變得系統和嚴密的，是後來的高斯、柯西等一系列數學家。
本文關注的，是以下兩個內置類型：
- type 類：類型類，所有的類都屬於 type 類。換言之，每一個類，都是 type 類的一個實例（對象）
- object 類：應該被翻譯爲“對象”，或者“東西”類。object 類是所有類的父類。換言之，其它的任何一個類，都直接或間接地繼承了 object 類（的屬性和方法）。
1.2 定義一個類
爲了便於下文的分析，我們先來定義一個最簡單的類。
# 定義犬類
class Dog:
# 不創建任何屬性和方法
pass
a = Dog
print(a)
b = Dog()
print(b)
這裏定義了一個類：Dog 類。
執行代碼，將得到：
<class ‘main.Dog’>
<main.Dog object at 0x00000201CD043198>
值得注意的是：
a = Dog實際上是將Dog 類賦值給了變量a，因此，a是一個類
b = Dog()實際上是爲Dog 類創建了一個實例（對象），即b屬於Dog 類，換句話說，b是一條狗。
因此，它們的打印結果是不同的，因爲它們本就完全不同。
__main__.表示這個“犬類”是在本模塊內部定義的。
1.3 type 類
一個類就是一個類，所有的類都屬於“類”這個類，即type 類。
對於 Python 中的任何一個對象（或者說“東西”），它都有一個名爲__class__的屬性，這個屬性的值就是該對象所屬於的類。屬性名稱前後各有兩條下劃線，這意味着這個屬性是 Python 的內置（built-in）屬性，下劃線是不可以被省略的。
例如：
class Dog:
pass
a = Dog
print(a.__class__)
print(Dog.class)
b = Dog()
print(b.__class__)
print(b.__class__ == Dog)
執行，結果爲：
<class ‘type’>
<class ‘type’>
<class ‘main.Dog’>
True
我們把Dog 類賦值給變量a，因此a和Dog 類實際上是一回事兒，它們都是一個“類”，因此它們的__class__屬性的值爲type 類。
我們爲Dog 類創建了實例（對象）b，因此，b的__class__屬性的值就是Dog 類。
需要注意的是，__class__屬性的值並不是一個字符串，它真的就是一個類，也就是type 類的一個實例（對象），print(b.__class__ == Dog)語句打印出 True 正是爲了說明這一點。
1.4 type() 函數
type()函數是一個筆者忍不住要吐槽的函數，它很容易使初學者產生誤解。本文篇幅有限，只做簡要分析。
type()函數與type 類是重名的，但它們不是一個東西，當單詞 type 後面帶有括號的時候，它代表的是一個名爲 type 的函數。
當type()函數的括號裏只有一個參數的時候，type函數的返回（return）的值是該參數所屬於的類，即返回值是一個type 類的實例（對象）。
因此，對於一個變量v1來說，它的內置屬性__class__的值：v1.__class__，與將該變量傳遞給type()函數，獲得的返回值type(v1)實際上是一回事。二者都是v1所屬於的類：
class Dog:
pass
v1 = Dog()
print(type(v1))
print(v1.__class__)
實際上，除了type 類以外，Python 的其它內置類型往往也對應了與之重名的函數。
例如，str 類對應了str()函數，這個函數的作用是，將傳入的參數轉化爲一個字符串，即一個str 類的實例對象。
Python 在這裏相當於爲同一件事情提供了兩種不同的方法，或者說角度，引用內置屬性，例如__class__，的方法更符合“面向對象”編程的思路。
1.5 object 類
前文提到，object 這個單詞可以譯爲“對象”，或者“東西”。
那麼如何來理解“object類是所有類的父類”這句話呢？
通俗地說：一條狗屬於犬類，這條狗也屬於動物類，犬類是動物類的一個分支，換句話說，犬類是動物類的“子類”，動物類是犬類的“父類”。
更進一步：一條狗屬於犬類，這條狗也是一個“對象”，或者說“東西”。不管是一條狗，還是一瓶飲料，它們從廣義上（本質上）來說都是一個“東西”。因此，“東西”類，即object 類，也就是所有type 類的實例（對象）的父類。
一個類的內置屬性__bases__的值是由該類的父類組成的一個元組。
class Dog:
pass
# Dog類 是type類的一個實例
print(Dog.__class__)
# Dog類 是object類的一個子類
print(Dog.__bases__)
# type類 是一個廣義的“東西” 因此也是object類的一個子類
print(type.__bases__)
# object類 是一個類 因此也是type類的一個實例
print(object.__class__)
運行腳本，結果如下：
<class ‘type’>
(<class ‘object’>,)
(<class ‘object’>,)
<class ‘type’>
# 題外話：
# 從唯物的角度，object可理解爲“客觀的存在”
# 從唯心的角度，object可理解爲“感知的對象”
# 要舉出一個不是“客觀的存在”或者“感知的對象”的例子似乎不是那麼容易...
1.6 補充
- type() 函數的參數也可以爲 3 個，這一情形不在本文討論範圍內。
- 在創建一個類的實例的時候，
a = Dog()的類名後邊也是有括號的，一般來說這意味着調用該類的內置方法（method）__init__()。
2 小結
筆者初學 Python 時，版本號還是 3.6，回過頭來重新修訂這篇博客的時候，版本號已經是 3.7 了。
逝者如 Python，不捨晝夜。
希望能夠幫到初學者，同時歡迎批評指正。