Python 类变量和实例变量的区别

1. 介绍

Python 是一种面向对象的编程语言，类是面向对象编程的核心概念之一。在使用类进行编程时，我们经常会遇到类变量和实例变量这两个概念。

类变量是属于类本身的变量，在类的所有实例之间共享。而实例变量是每个实例对象独有的变量，每个实例都有自己的实例变量副本。

本文将详细讨论类变量和实例变量的区别，包括定义、访问、修改、作用范围等方面的内容。

2. 定义

2.1 类变量

类变量是在类内部，方法之外定义的变量。它被所有的类实例对象所共享，在类的所有实例对象中是相同的。

示例代码：

class MyClass:
    class_variable = "Hello"

print(MyClass.class_variable)

输出结果：

Hello

2.2 实例变量

实例变量是在类的方法中使用 self 关键字定义的变量。每个实例对象都有自己的实例变量副本，互不影响。

示例代码：

class MyClass:
    def __init__(self):
        self.instance_variable = "World"

obj1 = MyClass()
obj2 = MyClass()

print(obj1.instance_variable)
print(obj2.instance_variable)

输出结果：

World
World

3. 访问

3.1 类变量的访问

可以通过类名直接访问类变量，也可以通过实例对象访问类变量。

示例代码：

class MyClass:
    class_variable = "Hello"

print(MyClass.class_variable)

obj = MyClass()
print(obj.class_variable)

输出结果：

Hello
Hello

3.2 实例变量的访问

实例变量只能通过实例对象访问，不能通过类名直接访问。

示例代码：

class MyClass:
    def __init__(self):
        self.instance_variable = "World"

obj = MyClass()
print(obj.instance_variable)

print(MyClass.instance_variable)  # 这一行代码会报错

输出结果：

World
AttributeError: type object 'MyClass' has no attribute 'instance_variable'

4. 修改

4.1 修改类变量

可以直接在类外部通过类名修改类变量的值。

示例代码：

class MyClass:
    class_variable = "Hello"

print(MyClass.class_variable)

MyClass.class_variable = "Hi"

print(MyClass.class_variable)

输出结果：

Hello
Hi

4.2 修改实例变量

实例变量只能通过实例对象进行修改，不能通过类名进行修改。

示例代码：

class MyClass:
    def __init__(self):
        self.instance_variable = "World"

obj = MyClass()
print(obj.instance_variable)

obj.instance_variable = "Python"

print(obj.instance_variable)

输出结果：

World
Python

5. 作用范围

5.1 类变量的作用范围

类变量在整个类的范围内都是可见的，包括类的方法和外部代码。

示例代码：

class MyClass:
    class_variable = "Hello"

    def method(self):
        print(self.class_variable)

print(MyClass.class_variable)

obj = MyClass()
obj.method()

输出结果：

Hello
Hello

5.2 实例变量的作用范围

实例变量只在实例对象的作用范围内可见。

示例代码：

class MyClass:
    def __init__(self):
        self.instance_variable = "World"

    def method(self):
        print(self.instance_variable)

obj = MyClass()
obj.method()

print(obj.instance_variable)  # 这一行代码会报错

输出结果：

World
AttributeError: 'MyClass' object has no attribute 'instance_variable'

6. 总结

类变量和实例变量是面向对象编程中的重要概念。类变量是所有实例对象共享的变量，而实例变量是每个实例对象独有的变量。类变量可以通过类名或实例对象访问和修改，而实例变量只能通过实例对象访问和修改。类变量在整个类的范围内可见，而实例变量只在实例对象的作用范围内可见。