python为什么要用函数

Python函数为什么要加入self

在Python中，函数是对象，而对象是类的实例，类是一种抽象的数据类型，它定义了一组属性和方法，用于描述具有相同特征的对象，当我们创建一个类的实例时，实际上是在调用类的构造方法，在这个过程中，我们需要传递一些参数给构造方法，以便为实例设置初始值，这些参数通常被称为self,它是指向实例本身的引用。

为什么我们要在函数中使用self呢？这主要是因为self参数允许我们在类的方法中访问和修改实例的属性，下面我们通过几个小标题来详细解释这个问题。

1. self参数的作用

在Python中，每个对象都有一个名为__self__的特殊属性，它表示该对象本身，这个属性并不是公开的，因此我们不能直接访问它，为了解决这个问题，Python引入了self参数，它允许我们在类的方法中引用实例本身，这样，我们就可以在方法内部访问和修改实例的属性和方法。

假设我们有一个名为Person的类，它有两个属性：name和age，我们可以在类中定义一个名为say_hello的方法，用于打印实例的名字和年龄，代码如下：

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    def say_hello(self):
        print(f"Hello, my name is {self.name} and I am {self.age} years old.")

在这个例子中，我们使用self.name和self.age来访问和修改实例的属性，如果我们不使用self,而是直接使用变量名(如name和age),那么在方法内部就无法找到这些变量，这就是为什么我们需要在函数中使用self的原因。

2. self与实例属性的关系

在类的方法中，我们可以使用self来引用和修改实例的属性，这意味着，当我们调用一个实例的方法时，实际上是在调用该实例的属性或方法，这种关系使得我们可以在不改变其他地方代码的情况下，轻松地为一个实例添加新的属性或方法。

我们可以为上面的Person类添加一个新的属性gender,用于表示实例的性别，代码如下：

class Person:
    def __init__(self, name, age, gender):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender
    def say_hello(self):
        print(f"Hello, my name is {self.name} and I am {self.age} years old.")

在这个例子中，我们将gender作为参数传递给__init__方法，并将其赋值给实例的gender属性，在say_hello方法中，我们可以使用self.gender来访问和修改这个属性，这就是为什么我们需要在函数中使用self的原因。

3. self与类属性的关系

除了实例属性之外，我们还可以在类的方法中访问和修改类的属性，这可以通过将类的属性作为参数传递给方法来实现，由于类属性是所有实例共享的，所以我们需要使用特殊的语法来访问它们，这种语法就是使用类名加上点号(.)和属性名。

class Person:
    name = "John"
    age = 30
    max_age = None
    @classmethod
    def update_max_age(cls):
        if cls.age > cls.max_age:
            cls.max_age = cls.age

在这个例子中，我们定义了一个名为update_max_age的类方法，用于更新类的max_age属性，这个方法通过访问类属性来获取当前的最大年龄，并将其与实例的年龄进行比较，如果实例的年龄大于最大年龄，那么就更新最大年龄，注意，我们在访问类属性时使用了类名(如cls.age和cls.max_age)，这就是为什么我们需要在函数中使用self的原因。

4. self.__class__与子类化

在Python中，我们可以通过继承一个类来创建一个新的子类，子类可以继承父类的所有属性和方法，并可以添加自己的属性和方法，子类不能直接访问父类的私有属性(即名称以双下划线开头的属性)，为了解决这个问题，Python提供了一个名为super()的特殊函数，它可以用来调用父类的方法，我们还可以通过访问实例的__class__属性来获取其所属的类，这个属性是一个指向类本身的引用，以下是一个示例：

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.sound = None
    def make_sound(self):
        raise NotImplementedError("Subclasses should implement this method")

class Dog(Animal):
    def __init__(self, name):
        super().__init__(name)
        self.sound = "Woof!"