读懂python中的self

Posted 2021-05-12 江枫对愁眠-DY

　　在Python类中规定，函数的第一个参数是实例对象本身，无论是显式创建类的构造方法，还是向类中添加实例方法，都要求将 self 参数作为方法的第一个参数，并且约定俗成，把其名字写为self。例如定义一个Chinese类：

class Chinese:
    country = \'China\'
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name 
        self.age = age 
    def talk(self):
        print(self, \'is talking Chinese\')
if __name__ == \'__main__\':
   DY = Chinese("DY", "18")
   DY.talk()

　　但Python中并没有规定该参数的具体名称，之所以将其命名为 self，只是程序员之间约定俗成的一种习惯，遵守这个约定，可以使我们编写的代码具有更好的可读性（大家一看到 self，就知道它的作用）。

1.类的实例方法中self存在必要性

从实例与类关系来说

　　self 参数的具体作用是什么呢？打个比方，如果把类比作造房子的图纸，那么类实例化后的对象是真正可以住的房子。根据一张图纸（类），我们可以设计出成千上万的房子（类对象），每个房子长相都是类似的（都有相同的类变量和类方法），但它们都有各自的主人，那么如何对它们进行区分呢？

　　当然是通过 self 参数，它就相当于每个房子的门钥匙，可以保证每个房子的主人仅能进入自己的房子（每个类对象只能调用自己的类变量和类方法）。

　　也就是说同一个类可以产生多个对象，当某个对象调用类方法时，该对象会把自身的引用作为第一个参数自动传给该方法，换句话说，Python 会自动绑定类方法的第一个参数指向调用该方法的对象。如此，Python解释器就能知道到底要操作哪个对象的方法。

　　因此得出结论：无论是创建类的构造方法还是实例方法，最少要包含一个参数self。

 

　　通过实例的self参数与对象进行绑定，程序在调用实例方法和构造方法时，也不需要手动为第一个参数传值。所以我们在调用成员方法时可以写成：

class Chinese:
    country = \'China\'
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name 
        self.age = age 
    def talk(self):
        print(self, \'is talking Chinese\')
if __name__ == \'__main__\':
   DY = Chinese("DY", "18")
   DY.talk()

 

从实例方法存储内存空间来讲

　　对象在实例化的时候，构造函数会开辟一块内存空间，把属性存到DY那个对象那里，实例方法还是存储在类的方法区，对象直接去引用就行，原因在于copy出来函数执行代码效果是不变的。实例化出来的对象如果想调用类的方法，就需要到Chinese类中去取。

　　但有个问题，如果不告诉类是谁在调用实例方法，那么调用方法产生的结果不知道返回给哪个对象。因此我们在调用Chinese. talk(self)的时候应该告诉类是哪个对象在调用，所以最简单的办法是把对象传进去。那么调用实例方法时还可以写成：

class Chinese:
    country = \'China\'
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name 
        self.age = age 
    def talk(self):
        print(self, \'is talking Chinese\')
if __name__ == \'__main__\':
   DY = Chinese("DY", "18")
   Chinese.talk(DY)

所以在调用实例方法时，都需要把self代表的对象传进去，因此这个self就是谁调用这个方法，表示的就是哪个对象。

2. self是谁：指实际调用该方法的对象

上面说到类的实例方法(函数)中一定要有传入一个参数self，把实例方法与调用该方法的对象进行绑定，那么怎么证明self指的就是该对象呢？

class Chinese:
    country = \'China\'
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name 
        self.age = age 
    def talk(self):
        print(self, \'is talking Chinese\')
if __name__ == \'__main__\':
    DY = Chinese("DY", "18")   # 把一个类变成一个具体对象的过程叫类的实例化
    zhang = Chinese("zhang", "18")
    print(DY)  # 打印对象，返回对象所在的内存地址
    print(zhang)
    DY.talk()  # 打印对象的实例方法，获取self的值    
    zhang.talk()
    
执行结果：
<__main__.Chinese object at 0x000001C718A1DA88> 
<__main__.Chinese object at 0x000001C718A1FF08> 
<__main__.Chinese object at 0x000001C718A1DA88> is talking Chinese 
<__main__.Chinese object at 0x000001C718A1FF08> is talking Chinese

通过执行结果我们可以看出：

①打印对象DY返回的结果<__main__.Chinese object at 0x00000269E594EEB8> ，0x00000269E594EEB8指的是该对象所在的内存地址，与通过对象调用实例方法(DY.talk())，打印的self的值0x00000269E594EEB8一致，可以看出他们指向的是同一内存地址，因此可得出结论：在当前实例化中self代表是对象DY。

②调用实例方法DY.talk()与zhang.talk()打印出self的内存地址分别为0x000001C718A1DA88和0x000001C718A1FF08，也就是说不同实例方法self的并不是同一个对象，DY.talk()中self指的是DY对象，zhang.talk()中self指的是zhang对象。

综合以上得出：self指的是实际调用该方法的对象。

3. self不必非写成self

上面代码self更改为this：

class Chinese:
    country = \'China\'
    def __init__(this, name, age):
        this.name = name
        this.age = age
    def talk(this):
        print(this, \'is talking Chinese\')
if __name__ == \'__main__\':
    DY = Chinese("DY", "18")
    DY.talk()

　　改成this后，运行结果完全一样。我们只是使用self代指调用方法的对象，完成对象和实例方法的第一个参数进行绑定，至于实例方法的第一个参数写成a,b,c.....或者this完全不受影响。

当然，最好还是尊重约定俗成的习惯，使用self。

4. self可以不写吗

我们试下实例方法(函数)中不传入参数self：

class Chinese:
    def talk():
        print("我热爱我的祖国")

if __name__ == \'__main__\':
    DY = Chinese()
    DY.talk()
    
执行结果：
Traceback (most recent call last): 
  File "test.py", line 577, in <module> 
    DY.talk() 
TypeError: talk() takes 0 positional arguments but 1 was given

　　执行结果的意思是：TypeError: talk()接受0个位置参数，但给出了1个。但是我们在调用实例方法的时候并没有给函数传入参数，给出的这1个参数是哪里来的？

　　上面我们有说到实例方法与类的静态属性(实例变量)不同，实例变量会在实例化对象时存储在对象的内存区间，但实例方法是存储在类的方法区，只有实例方法被调用的时候才会被加载，所以我们在执行DY.talk()时，Python解释器解释为Chinese.talk(DY)，把self替换成类的实例，这样就解释了上面的问题，给出的这一个位置参数就是self，也就是调用方法的对象。

所以，实例方法中必须要传入一个形参，不可以不写self。

5. 实例方法中的变量什么时候前缀加self

　　类中的变量分为类变量、实例变量、局部变量。类变量就是定义在方法(函数)外的变量，在方法中可以使用类名进行调用，在类方法中可以使用cls.变量名进行调用，相对来说好做区分。实例变量和局部变量都是存在于方法中(函数内)，那么大家肯定会有个疑问：变量前什么时候加self(实例变量)，什么时候不加self(局部变量)？或者为了以防万一变量前全都加self，如下：

class TestLogin(unittest.TestCase):
    def test_login(self):
         self.url = xxx
         self.resp = self.session.get(self.url)
         self.text = self.resp.text
         self.status = self.resp.statuscode

　　但这样很明显没有意义，url/resp/text/status这些变量都是局部的，别的方法里面不需要访问这些变量，只存在于test_login函数中，别的用例也不需要使用这些变量，因此除了session属性需要共用以外，其他变量前不需要加self。

　　我们只需记住：前缀带self的变量，就是在整个类的代码块里面类似是作为全局变量，如果变量前面加了self，那么在任何实例方法（非staticmethod和calssmethod）就都可以访问这个变量了，如果没有加self，只有在当前函数内部才能访问这个变量。

总结

• self在定义实例方法时需要传入该参数，但是在调用时会自动传入。
• self的名字并不是规定死的，但是最好还是按照约定是用self。
• self总是指调用该方法的实例。
• 实例方法中需要在全局引用的变量需要加前缀self。