Python面向对象程序设计类变量与成员变量、类方法与成员方法用法分析

1. 类变量与成员变量

类变量

类变量是定义在类中但在所有实例之间共享的变量。它可以通过类名或实例访问，当一个实例修改了类变量的值时，该修改会影响到其他所有实例。在类的定义中，类变量通常位于类方法之外，且在所有实例之前初始化。

示例代码：

class Circle:
    # 类变量
    pi = 3.14

    def __init__(self, radius):
        # 成员变量
        self.radius = radius

    def calculate_area(self):
        # 计算面积
        return Circle.pi * self.radius ** 2

# 创建两个圆的实例
circle1 = Circle(5)
circle2 = Circle(10)

# 访问类变量
print(circle1.pi)  # 输出: 3.14
print(circle2.pi)  # 输出: 3.14

# 修改类变量
Circle.pi = 3.14159

# 对所有实例的类变量进行修改
print(circle1.pi)  # 输出: 3.14159
print(circle2.pi)  # 输出: 3.14159

成员变量

成员变量是定义在类方法中的变量，每个实例都有一份独立的成员变量。它们在每个实例中可以有不同的值，与其他实例互不影响。成员变量需要在构造方法（__init__）中进行初始化。

示例代码：

class Circle:
    pi = 3.14

    def __init__(self, radius):
        # 成员变量
        self.radius = radius

    def calculate_area(self):
        return Circle.pi * self.radius ** 2

# 创建两个圆的实例
circle1 = Circle(5)
circle2 = Circle(10)

# 访问成员变量
print(circle1.radius)  # 输出: 5
print(circle2.radius)  # 输出: 10

2. 类方法与成员方法

类方法

类方法是定义在类中的方法，通过类名调用且可以访问类变量，但无法访问实例变量。类方法使用@classmethod装饰器进行标识，第一个参数通常为cls表示类本身。类方法可以用于创建、修改或处理类级别的数据，比如在创建实例之前对类变量进行修改。

示例代码：

class Circle:
    pi = 3.14

    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius

    @classmethod
    def change_pi(cls, new_pi):
        # 修改类变量
        cls.pi = new_pi

# 创建一个圆的实例
circle = Circle(5)

# 调用类方法修改类变量
Circle.change_pi(3.14159)

# 访问类变量
print(circle.pi)  # 输出: 3.14159

成员方法

成员方法是定义在类中的方法，通过实例调用，可以访问实例变量和类变量。成员方法的第一个参数通常为self，表示实例本身。成员方法用于对实例进行操作，可以读取或修改实例的属性。

示例代码：

class Circle:
    pi = 3.14

    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius

    def calculate_area(self):
        # 计算面积
        return Circle.pi * self.radius ** 2

# 创建一个圆的实例
circle = Circle(5)

# 调用成员方法计算面积
area = circle.calculate_area()

# 打印结果
print(area)  # 输出: 78.5

以上就是关于Python面向对象程序设计中类变量与成员变量、类方法与成员方法的用法分析和示例说明。希望能对你有所帮助！