【问题标题】:Why do we use __init__ in Python classes?为什么我们在 Python 类中使用 __init__ ?
【发布时间】:2012-01-26 09:44:48
【问题描述】:

我无法理解类的初始化。

它们有什么意义?我们如何知道要在其中包含什么?在类中编写与创建函数是否需要不同类型的思维(我想我可以创建函数,然后将它们包装在一个类中,这样我就可以重用它们。这行得通吗?)

这是一个例子:

class crawler:
  # Initialize the crawler with the name of database
  def __init__(self,dbname):
    self.con=sqlite.connect(dbname)

  def __del__(self):
    self.con.close()

  def dbcommit(self):
    self.con.commit()

或另一个代码示例:

class bicluster:
  def __init__(self,vec,left=None,right=None,distance=0.0,id=None):
    self.left=left
    self.right=right
    self.vec=vec
    self.id=id
    self.distance=distance

有很多__init__ 的类我在尝试阅读其他人的代码时遇到,但我不明白创建它们的逻辑。

【问题讨论】:

  • init 的故事是......等等,等等,等等......构造函数-析构函数,但没有析构函数,因为垃圾收集可用。

标签: python class


【解决方案1】:

根据您所写的内容,您缺少一个关键的理解:类和对象之间的区别。 __init__ 不初始化类,它初始化类或对象的实例。每只狗都有颜色,但作为一个类别的狗没有。每只狗都有四只或更少的脚,但狗的类别没有。类是对象的概念。当你看到 Fido 和 Spot 时,你会认出它们的相似之处,它们的狗样。就是这样。

当你说

class Dog:
    def __init__(self, legs, colour):
        self.legs = legs
        self.colour = colour

fido = Dog(4, "brown")
spot = Dog(3, "mostly yellow")

您是说,Fido 是一条有 4 条腿的棕色狗,而 Spot 有点跛脚,大部分是黄色的。 __init__ 函数称为构造函数或初始化程序,并在您创建类的新实例时自动调用。在该函数中,新创建的对象被分配给参数self。符号self.legs 是变量self 中对象的一个​​名为legs 的属性。属性有点像变量,但它们描述了对象的状态,或对象可用的特定操作(功能)。

但是,请注意,您没有为 doghood 本身设置 colour - 这是一个抽象概念。有些属性对类有意义。例如,population_size 就是其中之一 - 计算 Fido 是没有意义的,因为 Fido 始终是一个。数狗确实有意义。假设世界上有 2 亿只狗。它是 Dog 类的属性。 Fido 与 2 亿这个数字无关,Spot 也没有。它被称为“类属性”,而不是上面的colourlegs 的“实例属性”。

现在,到一些更少的狗和更多与编程相关的东西。正如我在下面写的,添加东西的类是不明智的——它是什么类? Python 中的类由行为相似的不同数据的集合组成。狗类包括 Fido 和 Spot 以及 199999999998 其他与它们相似的动物,它们都在灯柱上撒尿。添加东西的类由什么组成?它们在哪些数据上存在差异?他们分享什么行动?

但是,数字……那些是更有趣的主题。说,整数。它们有很多,比狗还多。我知道 Python 已经有了整数,但让我们装傻,再次“实现”它们(通过欺骗和使用 Python 的整数)。

所以,整数是一个类。他们有一些数据(价值)和一些行为(“将我添加到另一个数字”)。让我们展示一下:

class MyInteger:
    def __init__(self, newvalue):
        # imagine self as an index card.
        # under the heading of "value", we will write
        # the contents of the variable newvalue.
        self.value = newvalue
    def add(self, other):
        # when an integer wants to add itself to another integer,
        # we'll take their values and add them together,
        # then make a new integer with the result value.
        return MyInteger(self.value + other.value)

three = MyInteger(3)
# three now contains an object of class MyInteger
# three.value is now 3
five = MyInteger(5)
# five now contains an object of class MyInteger
# five.value is now 5
eight = three.add(five)
# here, we invoked the three's behaviour of adding another integer
# now, eight.value is three.value + five.value = 3 + 5 = 8
print eight.value
# ==> 8

这有点脆弱(我们假设other 将是一个MyInteger),但我们现在将忽略。在实际代码中,我们不会;我们会对其进行测试以确保,甚至可能强制它(“你不是整数?天哪,你有 10 纳秒变成一个!9...8....”)

我们甚至可以定义分数。分数也知道如何添加自己。

class MyFraction:
    def __init__(self, newnumerator, newdenominator):
        self.numerator = newnumerator
        self.denominator = newdenominator
        # because every fraction is described by these two things
    def add(self, other):
        newdenominator = self.denominator * other.denominator
        newnumerator = self.numerator * other.denominator + self.denominator * other.numerator
        return MyFraction(newnumerator, newdenominator)

分数比整数还要多(不是真的,但计算机不知道这一点)。让我们做两个:

half = MyFraction(1, 2)
third = MyFraction(1, 3)
five_sixths = half.add(third)
print five_sixths.numerator
# ==> 5
print five_sixths.denominator
# ==> 6

您实际上并没有在这里声明任何内容。属性就像一种新的变量。正常变量只有一个值。假设您写colour = "grey"。您不能有另一个名为 colour 的变量 "fuchsia" - 不在代码中的同一位置。

数组在一定程度上解决了这个问题。如果您说colour = ["grey", "fuchsia"],您将两种颜色叠加到变量中,但您通过它们的位置(在本例中为 0 或 1)来区分它们。

属性是绑定到对象的变量。与数组一样,我们可以有很多 colour 变量,在不同的狗上。所以,fido.colour 是一个变量,而spot.colour 是另一个变量。第一个绑定到变量fido内的对象;第二个,spot。现在,当您调用Dog(4, "brown")three.add(five) 时,总会有一个不可见的参数,它会分配给参数列表前面的悬空额外参数。它通常称为self,并将获取点前面的对象的值。因此,在 Dog 的 __init__(构造函数)中,self 将是新 Dog 的任何结果;在MyIntegeradd 内,self 将绑定到变量three 中的对象。因此,three.value 将与add 外部的变量相同,与add 内部的self.value 相同。

如果我说the_mangy_one = fido,我将开始使用另一个名称来引用称为fido 的对象。从现在开始,fido.colourthe_mangy_one.colour 完全相同。

所以,__init__ 里面的东西。您可以将它们视为在狗的出生证明中记录的内容。 colour 本身是一个随机变量,可以包含任何内容。 fido.colourself.colour 就像 Dog 身份表上的表单域;而__init__是第一次填写的店员。

有更清楚的吗?

编辑:扩展下面的评论:

您的意思是对象的列表,不是吗?

首先,fido 实际上不是一个对象。它是一个变量,当前包含一个对象,就像你说x = 5x 是一个当前包含数字五的变量。如果你后来改变主意,你可以做fido = Cat(4, "pleasing")(只要你已经创建了一个类Cat),然后fido 将从此“包含”一个猫对象。如果你输入fido = x,那么它将包含数字 5,而不是一个动物对象。

除非您专门编写代码来跟踪它们,否则类本身并不知道它的实例。例如:

class Cat:
    census = [] #define census array

    def __init__(self, legs, colour):
        self.colour = colour
        self.legs = legs
        Cat.census.append(self)

这里,censusCat 类的类级属性。

fluffy = Cat(4, "white")
spark = Cat(4, "fiery")
Cat.census
# ==> [<__main__.Cat instance at 0x108982cb0>, <__main__.Cat instance at 0x108982e18>]
# or something like that

请注意,您不会收到[fluffy, sparky]。这些只是变量名。如果你想让猫自己有名字,你必须为名字做一个单独的属性,然后重写__str__方法来返回这个名字。这个方法(即类绑定函数,就像add__init__)的目的是描述如何将对象转换为字符串,就像打印出来一样。

【讨论】:

  • 哇,谢谢..这对我来说真的很有意义,所以任何东西都是如此,我需要在 init 函数中预先声明。在这种情况下,狗有腿和颜色。例如,如果我创建了一个添加两个数字的类,我会声明 self.firstnumber 和 self.secondnumber 然后稍后在类中执行 firstnumber + secondnumber 以获得答案?
  • 那种。你可以这样做。但是仅仅为了添加东西而创建一个类几乎没有意义。类通常使用行为来实现数据——纯粹的行为只是函数。我会用一些相关的东西来扩展答案;稍等。
  • 感谢您的精彩回答。我现在看到并理解了课堂的力量。对不起,如果这听起来很愚蠢。你只是我意识到我可以一次对数据进行排序并维护许多不同事物的状态(而我只会跟踪尽可能多的变量,或者通过循环创建更多变量)。所以说,我需要计算出每只狗的平均腿数?有没有办法检索我用类创建的所有对象的列表,以便我可以开始这样的计算?或者我还应该维护我创建的类的列表(即 [fido, spot])
【解决方案2】:
class Dog(object):

    # Class Object Attribute
    species = 'mammal'

    def __init__(self,breed,name):
        self.breed = breed
        self.name = name

在上面的例子中,我们使用物种作为一个全球性,因为它将永远相同(你可以说的那种常量)。当您致电__init__方法然后将启动@ 987654323中的所有变量(例如:品种,名称)。

class Dog(object):
    a = '12'

    def __init__(self,breed,name,a):
        self.breed = breed
        self.name = name
        self.a= a

如果你通过像这样调用下面的方法打印上面的例子

Dog.a
12

Dog('Lab','Sam','10')
Dog.a
10

这意味着它只会在对象创建期间被初始化。因此,您想要声明的任何内容都会使其成为全局和任何更改使用的东西__init__

【讨论】:

    【解决方案3】:

    thorough explanation from Amadan 贡献我的 5 美分。

    类是抽象的“类型”描述。对象是它们的实现:活生生的呼吸的东西。在面向对象的世界里,有一些基本的思想,你几乎可以称之为一切的本质。它们是:

    1. 封装(不详述)
    2. 继承
    3. 多态性

    对象具有一个或多个特征(= 属性)和行为(= 方法)。行为主要取决于特征。 类以一般的方式定义行为应该完成什么,但只要类没有被实现(实例化)为对象,它仍然是可能性的抽象概念。 让我借助“继承”和“多态”来说明。

        class Human:
            gender
            nationality
            favorite_drink
            core_characteristic
            favorite_beverage
            name
            age
    
            def love    
            def drink
            def laugh
            def do_your_special_thing                
    
        class Americans(Humans)
            def drink(beverage):
                if beverage != favorite_drink: print "You call that a drink?"
                else: print "Great!" 
    
        class French(Humans)
            def drink(beverage, cheese):
                if beverage == favourite_drink and cheese == None: print "No cheese?" 
                elif beverage != favourite_drink and cheese == None: print "Révolution!"
    
        class Brazilian(Humans)
            def do_your_special_thing
                win_every_football_world_cup()
    
        class Germans(Humans)
            def drink(beverage):
                if favorite_drink != beverage: print "I need more beer"
                else: print "Lecker!" 
    
        class HighSchoolStudent(Americans):
            def __init__(self, name, age):
                 self.name = name
                 self.age = age
    
    jeff = HighSchoolStudent(name, age):
    hans = Germans()
    ronaldo = Brazilian()
    amelie = French()
    
    for friends in [jeff, hans, ronaldo]:
        friends.laugh()
        friends.drink("cola")
        friends.do_your_special_thing()
    
    print amelie.love(jeff)
    >>> True
    print ronaldo.love(hans)
    >>> False
    

    一些特征定义了人类。但每个民族都有所不同。因此,“民族类型”有点像带有额外功能的人类。 “美国人”是“人类”的一种,继承了人类类型(基类)的一些抽象特征和行为:这就是继承。所以全人类可以笑喝,所以所有儿童班也可以!继承(2)。

    但是因为它们都是同一种类型(类型/基类:人类),所以有时可以交换它们:请参阅最后的 for 循环。但是它们会暴露一个个体特征,那就是多态性(3)。

    所以每个人都有一种最喜欢的饮料,但每个民族都倾向于一种特殊的饮料。 如果您从 Humans 类型中继承一个国籍,您可以覆盖继承的行为,正如我在上面使用 drink() 方法演示的那样。 但这仍然是类级别的,因此它仍然是一个概括。

    hans = German(favorite_drink = "Cola")
    

    实例化类 German 并且我在开始时“更改”了一个默认特性。 (但如果你打电话给 hans.drink('Milk') 他仍然会打印“我需要更多啤酒” - 一个明显的错误......或者如果我是一家更大公司的员工,这就是我所说的功能。 ;-)! )

    类型的特征,例如德国人(hans)通常在实例化时通过构造函数(在 python 中:__init__)定义。这是您将类定义为对象的地方。你可以把生命气息说成一个抽象的概念(类),用个体特征填充它并成为一个对象。

    但是因为每个对象都是一个类的实例,所以它们共享所有一些基本特征类型和一些行为。这是面向对象概念的一个主要优点。

    为了保护每个对象的特性,您封装它们 - 意味着您尝试将行为和特性耦合起来,并使其难以从对象外部对其进行操作。这就是封装(一)

    【讨论】:

      【解决方案4】:

      类是具有特定于该对象的属性(状态、特征)和方法(函数、能力)的对象(分别如鸭子的白色和飞行能力)。

      当你创建一个类的实例时,你可以给它一些初始的个性(状态或字符,比如名字和新生儿衣服的颜色)。您可以使用__init__ 执行此操作。

      基本上__init__会在你调用instance = MyClass(some_individual_traits)时自动设置实例特征。

      【讨论】:

        【解决方案5】:

        如果您想正确初始化实例的可变属性,您似乎需要在 Python 中使用 __init__

        看下面的例子:

        >>> class EvilTest(object):
        ...     attr = []
        ... 
        >>> evil_test1 = EvilTest()
        >>> evil_test2 = EvilTest()
        >>> evil_test1.attr.append('strange')
        >>> 
        >>> print "This is evil:", evil_test1.attr, evil_test2.attr
        This is evil: ['strange'] ['strange']
        >>> 
        >>> 
        >>> class GoodTest(object):
        ...     def __init__(self):
        ...         self.attr = []
        ... 
        >>> good_test1 = GoodTest()
        >>> good_test2 = GoodTest()
        >>> good_test1.attr.append('strange')
        >>> 
        >>> print "This is good:", good_test1.attr, good_test2.attr
        This is good: ['strange'] []
        

        这在 Java 中完全不同,Java 中的每个属性都会自动使用新值进行初始化:

        import java.util.ArrayList;
        import java.lang.String;
        
        class SimpleTest
        {
            public ArrayList<String> attr = new ArrayList<String>();
        }
        
        class Main
        {
            public static void main(String [] args)
            {
                SimpleTest t1 = new SimpleTest();
                SimpleTest t2 = new SimpleTest();
        
                t1.attr.add("strange");
        
                System.out.println(t1.attr + " " + t2.attr);
            }
        }
        

        产生我们直观期望的输出:

        [strange] []
        

        但如果你将attr 声明为static,它的行为就像Python:

        [strange] [strange]
        

        【讨论】:

          【解决方案6】:

          以你的汽车为例:当你得到一辆车时,你只是没有得到一辆随机的汽车,我的意思是,你选择颜色、品牌、座位数等。而且有些东西也会在没有您选择的情况下“初始化”,例如轮子数或注册号。

          class Car:
              def __init__(self, color, brand, number_of_seats):
                  self.color = color
                  self.brand = brand
                  self.number_of_seats = number_of_seats
                  self.number_of_wheels = 4
                  self.registration_number = GenerateRegistrationNumber()
          

          因此,在__init__ 方法中,您定义了正在创建的实例的属性。因此,如果我们想要一辆蓝色雷诺汽车,供 2 人使用,我们将初始化或实例化 Car,例如:

          my_car = Car('blue', 'Renault', 2)
          

          这样,我们创建了Car 类的实例。 __init__ 是处理我们特定属性(如colorbrand)并生成其他属性(如registration_number)的那个。

          【讨论】:

            【解决方案7】:

            __init__ 函数正在设置类中的所有成员变量。因此,一旦创建了双集群,您就可以访问该成员并取回一个值:

            mycluster = bicluster(...actual values go here...)
            mycluster.left # returns the value passed in as 'left'
            

            查看Python Docs 了解一些信息。您需要拿起一本关于 OO 概念的书来继续学习。

            【讨论】:

              【解决方案8】:

              只是初始化实例的变量。

              例如创建一个具有特定数据库名称的 crawler 实例(来自您上面的示例)。

              【讨论】:

              • 对不起,我真的不明白这是什么意思..在上面的例子中..开发人员不能在他的主代码中添加'left = foo'等。 .
              • 你的意思是函数的默认值?如果在创建时未指定 left 参数,left=None left 将初始化为 None
              • 我认为它开始变得有意义..它就像你必须如何在 java "String left" 中预先声明你的变量还是什么?那么一旦将其初始化为类,您就可以操纵这些值吗?与函数相比,它有点令人困惑,因为我可以将值发送给函数,不需要提前初始化任何东西。
              • @Lostsoul: left = foo 可以工作 - 一次。课程的重点是为每个不同的crawler 做一些有意义的事情。类不是函数,也不是可以与函数相比的东西(嗯,直到你更高级并进入函数式编程,但这只会让你感到困惑)。阅读我的答案,了解实际是什么类 - 你仍然没有得到它。
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