面试题：Python类方法调用机制之基础理解

Question

请描述Python中实例方法、类方法和静态方法的区别，以及它们的调用机制是怎样的。并举例说明如何在类的定义中正确定义和调用这三种方法。

Answer 1

区别

1. 实例方法：
   • 定义时第一个参数为self，代表类的实例对象。它可以访问和修改实例的属性，也可以调用类的其他实例方法。
   • 依赖于类的实例，只有通过实例对象才能调用。
2. 类方法：
   • 定义时使用@classmethod装饰器，第一个参数为cls，代表类本身。它主要用于操作类相关的属性和方法，而不是实例的属性。
   • 既可以通过类调用，也可以通过实例调用，因为它操作的是类级别的数据。
3. 静态方法：
   • 定义时使用@staticmethod装饰器，没有类似self或cls这样特殊的第一个参数。它不依赖于类或实例的状态，相当于类中的普通函数，只是逻辑上与类相关。
   • 既可以通过类调用，也可以通过实例调用。

调用机制

1. 实例方法：通过类的实例对象来调用，例如obj.method()，Python会自动将实例对象作为self参数传递给方法。
2. 类方法：可以通过类名调用，如ClassName.class_method()，也可以通过实例调用，如obj.class_method()，Python会将类对象作为cls参数传递给方法。
3. 静态方法：调用方式和普通函数类似，可以通过类名调用，如ClassName.static_method()，也可以通过实例调用，如obj.static_method()，因为它不依赖于类或实例的状态，所以没有特殊的参数传递。

示例

class MyClass:
    class_variable = 0

    # 实例方法
    def instance_method(self):
        self.class_variable += 1
        print(f"实例方法被调用，类变量值为: {self.class_variable}")

    # 类方法
    @classmethod
    def class_method(cls):
        cls.class_variable += 2
        print(f"类方法被调用，类变量值为: {cls.class_variable}")

    # 静态方法
    @staticmethod
    def static_method():
        print("静态方法被调用")


# 创建实例
obj = MyClass()

# 调用实例方法
obj.instance_method()

# 调用类方法
MyClass.class_method()
obj.class_method()

# 调用静态方法
MyClass.static_method()
obj.static_method()