类和对象：面向对象入门

前面写的都是”函数 + 数据”：数据是数据，函数是函数，各管各的。但现实世界的东西是”数据 + 行为”一体的——一只狗有名字、年龄（数据），还会叫、会跑（行为）。面向对象编程（OOP）就是让代码贴近这种思维方式：把数据和操作它的函数绑在一起，组成”对象”。

类和对象的关系

先分清两个词：

• 类（class）：模板、图纸。定义了”这种东西”长什么样、会干什么
• 对象（object / 实例）：按图纸造出来的具体东西

打个比方：Dog 是类（图纸），楼下那只叫旺财的狗是对象（实例）。

class Dog:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def bark(self):
        print(f"{self.name}：汪汪！")

# 创建对象（实例化）
wangcai = Dog("旺财", 3)
wangcai.bark()          # 旺财：汪汪！
print(wangcai.name)     # 旺财

__init__ 和 self

两个必须理解的机制：

• __init__：构造方法，创建对象时自动调用，用来初始化数据。名字前后各两个下划线，这种叫”魔术方法”
• self：代表当前这个对象自己。类里的方法第一个参数永远是 self，调用时不用传，Python 自动传入

class Student:
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name        # 存到对象上
        self.score = score

    def intro(self):
        print(f"我是{self.name}，考了{self.score}分")

s1 = Student("小明", 92)
s2 = Student("小红", 88)
s1.intro()   # 我是小明，考了92分（self 自动是 s1）
s2.intro()   # 我是小红，考了88分（self 自动是 s2）

注意：__init__ 里 self.name = name 是把参数存到对象上，两个 name 不是一回事（左边是对象的属性，右边是参数）。

属性：对象的”数据”

对象上的数据叫属性（attribute），随时可以访问和修改：

class BankAccount:
    def __init__(self, owner):
        self.owner = owner
        self.balance = 0

    def deposit(self, amount):
        self.balance += amount
        print(f"{self.owner} 存入 {amount}，余额 {self.balance}")

    def withdraw(self, amount):
        if amount > self.balance:
            print("余额不足")
            return
        self.balance -= amount
        print(f"取出 {amount}，余额 {self.balance}")

acc = BankAccount("南山")
acc.deposit(500)     # 南山 存入 500，余额 500
acc.withdraw(200)    # 取出 200，余额 300
acc.withdraw(999)    # 余额不足

余额是对象自己的状态，方法操作自己的状态——数据和行为绑在一起了。这就是封装：外部只调用方法，不用管内部怎么算。

类属性 vs 实例属性

属性分两种：

class Student:
    school = "南山中学"        # 类属性：所有实例共享

    def __init__(self, name):
        self.name = name       # 实例属性：每个实例自己的

s1 = Student("小明")
s2 = Student("小红")
print(s1.school, s2.school)   # 南山中学 南山中学（共享）
s1.school = "北山中学"         # 给 s1 单独设了一个，不影响类
print(s1.school, s2.school)   # 北山中学 南山中学
print(Student.school)         # 南山中学（类的还是没变）

类属性适合放”所有实例都一样”的常量（校名、配置）；实例属性放各自不同的数据。

__str__：让打印好看

直接打印对象会输出一串看不懂的地址：

class Student:
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

    def __str__(self):
        return f"学生({self.name}, {self.score}分)"

s = Student("小明", 92)
print(s)          # 学生(小明, 92分)   —— 有了 __str__ 就好看了
print(str(s))     # 一样

__str__ 定义”这个对象转成字符串长什么样”，调试打印时非常有用。下一篇还会讲更多魔术方法。

什么时候该用类

不是所有代码都要写成类。经验法则：

• 有一组相关的数据 + 对这些数据的操作 → 用类（如银行账户、学生、订单）
• 只是一些独立函数 → 不用类，普通函数就够（如字符串处理工具）
• 多个地方要维护同一份状态 → 用类很合适

记账本那个例子，如果升级成”多个账户、每个账户有余额”，用类就比散落的函数清晰得多。

新手坑

坑 1：方法忘了写 self。定义时第一个参数必须是 self（名字可以改但别改），调用时不传。

坑 2：忘写 __init__ 或拼错。写成 __init_ 或 __int__，Python 不会报错，只是不初始化，属性访问时才报 AttributeError，很难查。

坑 3：类里直接放可变默认值。和函数默认参数一样的问题：

class Bad:
    items = []          # 所有实例共享同一个列表！

a = Bad(); b = Bad()
a.items.append(1)
print(b.items)          # [1]！b 也被影响了

要在 __init__ 里创建：self.items = []。

小结

• 类是模板，对象是实例；类名() 创建对象
• __init__ 初始化，self 指当前对象，方法第一个参数永远是 self
• 属性 = 对象的数据，方法 = 对象的行为，封装在一起
• 类属性共享、实例属性独立；__str__ 让打印好看
• 有”数据 + 行为”的捆绑需求才用类，别为了用而用

练习

1. 定义一个 Book 类：书名、作者、价格，一个 discount(rate) 方法按折扣改价
2. 定义一个 Circle 类：半径属性，area() 和 perimeter() 方法
3. 思考：s1 = Student("小明") 时，Python 内部到底发生了什么？__init__ 是什么时候被调用的，self 是谁传进去的？