Python类变量和实例变量（类属性和实例属性）

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无论是类属性还是类方法，都无法向普通变量或者函数那样，在类的外部直接使用它们。我们可以将类看做一个独立的空间，则类属性其实就是在类体中定义的变量，类方法是在类体中定义的函数。

前面章节提到过，在类体中，根据变量定义的位置不同，以及定义的方式不同，类属性又可细分为以下 3 种类型：

1. 类体中、所有函数之外：此范围定义的变量，称为类属性或类变量；
2. 类体中，所以函数内部：以“self.变量名”的方式定义的变量，称为实例属性或实例变量；
3. 类体中，所有函数内部：以“变量名=变量值”的方式定义的变量，称为局部变量。

不仅如此，类方法也可细分为实例方法、静态方法和类方法，后续章节会做详细介绍。

那么，类变量、实例变量以及局部变量之间有哪些不同呢？接下来就围绕此问题做详细地讲解。

类变量（类属性）

类变量指的是在类中，但在各个类方法外定义的变量。举个例子：

1. class CLanguage :
2. # 下面定义了2个类变量
3. name = "C语言中文网"
4. add = "http://c.biancheng.net"
5. # 下面定义了一个say实例方法
6. def say(self, content):
7. print(content)

上面程序中，name 和 add 就属于类变量。

类变量的特点是，所有类的实例化对象都同时共享类变量，也就是说，类变量在所有实例化对象中是作为公用资源存在的。类方法的调用方式有 2 种，既可以使用类名直接调用，也可以使用类的实例化对象调用。

比如，在 CLanguage 类的外部，添加如下代码：

1. #使用类名直接调用
2. print(CLanguage.name)
3. print(CLanguage.add)
4. #修改类变量的值
5. CLanguage.name = "Python教程"
6. CLanguage.add = "http://c.biancheng.net/python"
7. print(CLanguage.name)
8. print(CLanguage.add)

程序运行结果为：

　　C语言中文网
　　http://c.biancheng.net
　　Python教程
　　http://c.biancheng.net/python

可以看到，通过类名不仅可以调用类变量，也可以修改它的值。

当然，也可以使用类对象来调用所属类中的类变量（此方式不推荐使用，原因后续会讲）。例如，在 CLanguage 类的外部，添加如下代码：

1. clang = CLanguage()
2. print(clang.name)
3. print(clang.add)

运行程序，结果为：

　　C语言中文网
　　http://c.biancheng.net

注意，因为类变量为所有实例化对象共有，通过类名修改类变量的值，会影响所有的实例化对象。例如，在 CLanguage 类体外部，添加如下代码：

1. print("修改前，各类对象中类变量的值：")
2. clang1 = CLanguage()
3. print(clang1.name)
4. print(clang1.add)
5. clang2 = CLanguage()
6. print(clang2.name)
7. print(clang2.add)
9. print("修改后，各类对象中类变量的值：")
10. CLanguage.name = "Python教程"
11. CLanguage.add = "http://c.biancheng.net/python"
12. print(clang1.name)
13. print(clang1.add)
14. print(clang2.name)
15. print(clang2.add)

程序运行结果为：

　　修改前，各类对象中类变量的值：
　　C语言中文网
　　http://c.biancheng.net
　　C语言中文网
　　http://c.biancheng.net
　　修改后，各类对象中类变量的值：
　　Python教程
　　http://c.biancheng.net/python
　　Python教程
　　http://c.biancheng.net/python

显然，通过类名修改类变量，会作用到所有的实例化对象（例如这里的 clang1 和 clang2）。

注意，通过类对象是无法修改类变量的。通过类对象对类变量赋值，其本质将不再是修改类变量的值，而是在给该对象定义新的实例变量（在讲实例变量时会进行详细介绍）。

值得一提的是，除了可以通过类名访问类变量之外，还可以动态地为类和对象添加类变量。例如，在 CLanguage 类的基础上，添加以下代码：

1. clang = CLanguage()
2. CLanguage.catalog = 13
3. print(clang.catalog)

运行结果为：

13

实例变量（实例属性）

实例变量指的是在任意类方法内部，以“self.变量名”的方式定义的变量，其特点是只作用于调用方法的对象。另外，实例变量只能通过对象名访问，无法通过类名访问。

举个例子：

1. class CLanguage :
2. def __init__(self):
3. self.name = "C语言中文网"
4. self.add = "http://c.biancheng.net"
5. # 下面定义了一个say实例方法
6. def say(self):
7. self.catalog = 13

此 CLanguage 类中，name、add 以及 catalog 都是实例变量。其中，由于 __init__() 函数在创建类对象时会自动调用，而 say() 方法需要类对象手动调用。因此，CLanguage 类的类对象都会包含 name 和 add 实例变量，而只有调用了 say() 方法的类对象，才包含 catalog 实例变量。

例如，在上面代码的基础上，添加如下语句：

1. clang = CLanguage()
2. print(clang.name)
3. print(clang.add)
4. #由于 clang 对象未调用 say() 方法，因此其没有 catalog 变量，下面这行代码会报错
5. #print(clang.catalog)
7. clang2 = CLanguage()
8. print(clang2.name)
9. print(clang2.add)
10. #只有调用 say()，才会拥有 catalog 实例变量
11. clang2.say()
12. print(clang2.catalog)

运行结果为：

　　C语言中文网
　　http://c.biancheng.net
　　C语言中文网
　　http://c.biancheng.net
　　13

前面讲过，通过类对象可以访问类变量，但无法修改类变量的值。这是因为，通过类对象修改类变量的值，不是在给“类变量赋值”，而是定义新的实例变量。例如，在 CLanguage 类体外，添加如下程序：

1. clang = CLanguage()
2. #clang访问类变量
3. print(clang.name)
4. print(clang.add)
6. clang.name = "Python教程"
7. clang.add = "http://c.biancheng.net/python"
8. #clang实例变量的值
9. print(clang.name)
10. print(clang.add)
11. #类变量的值
12. print(CLanguage.name)
13. print(CLanguage.add)

程序运行结果为：

　　C语言中文网
　　http://c.biancheng.net
　　Python教程
　　http://c.biancheng.net/python
　　C语言中文网
　　http://c.biancheng.net

显然，通过类对象是无法修改类变量的值的，本质其实是给 clang 对象新添加 name 和 add 这 2 个实例变量。

类中，实例变量和类变量可以同名，但这种情况下使用类对象将无法调用类变量，它会首选实例变量，这也是不推荐“类变量使用对象名调用”的原因。

另外，和类变量不同，通过某个对象修改实例变量的值，不会影响类的其它实例化对象，更不会影响同名的类变量。例如：

1. class CLanguage :
2. name = "xxx" #类变量
3. add = "http://" #类变量
4. def __init__(self):
5. self.name = "C语言中文网" #实例变量
6. self.add = "http://c.biancheng.net" #实例变量
7. # 下面定义了一个say实例方法
8. def say(self):
9. self.catalog = 13 #实例变量
10. clang = CLanguage()
11. #修改 clang 对象的实例变量
12. clang.name = "python教程"
13. clang.add = "http://c.biancheng.net/python"
14. print(clang.name)
15. print(clang.add)
17. clang2 = CLanguage()
18. print(clang2.name)
19. print(clang2.add)
20. #输出类变量的值
21. print(CLanguage.name)
22. print(CLanguage.add)

程序运行结果为：

　　python教程
　　http://c.biancheng.net/python
　　C语言中文网
　　http://c.biancheng.net
　　xxx
　　http://

不仅如此，Python 只支持为特定的对象添加实例变量。例如，在之前代码的基础上，为 clang 对象添加 money 实例变量，实现代码为：

1. clang.money = 30
2. print(clang.money)

局部变量

除了实例变量，类方法中还可以定义局部变量。和前者不同，局部变量直接以“变量名=值”的方式进行定义，例如：

1. class CLanguage :
2. # 下面定义了一个say实例方法
3. def count(self,money):
4. sale = 0.8*money
5. print("优惠后的价格为：",sale)
6. clang = CLanguage()
7. clang.count(100)

通常情况下，定义局部变量是为了所在类方法功能的实现。需要注意的一点是，局部变量只能用于所在函数中，函数执行完成后，局部变量也会被销毁。