如何在Python中创建类(即静态)变量或方法?


当前回答

您还可以使用元类强制类为静态类。

class StaticClassError(Exception):
    pass


class StaticClass:
    __metaclass__ = abc.ABCMeta

    def __new__(cls, *args, **kw):
        raise StaticClassError("%s is a static class and cannot be initiated."
                                % cls)

class MyClass(StaticClass):
    a = 1
    b = 3

    @staticmethod
    def add(x, y):
        return x+y

然后,每当您意外尝试初始化MyClass时,都会收到StaticClassError。

其他回答

在类定义中声明但不在方法中声明的变量是类或静态变量:

>>> class MyClass:
...     i = 3
...
>>> MyClass.i
3 

正如@millerdev所指出的,这会创建一个类级别i变量,但这与任何实例级别i变量都不同,因此您可以

>>> m = MyClass()
>>> m.i = 4
>>> MyClass.i, m.i
>>> (3, 4)

这与C++和Java不同,但与C#没有太大区别,在C#中,不能使用对实例的引用来访问静态成员。

看看Python教程对类和类对象的主题有什么看法。

@Steve Johnson已经回答了静态方法的问题,也在Python库参考中的“内置函数”中进行了说明。

class C:
    @staticmethod
    def f(arg1, arg2, ...): ...

@beidy推荐classmethods而不是staticmethod,因为该方法随后会接收类类型作为第一个参数。

与@staticmethod不同,但类变量是类的静态方法,并与所有实例共享。

现在您可以像这样访问它

instance = MyClass()
print(instance.i)

or

print(MyClass.i)

必须为这些变量赋值

我在努力

class MyClass:
  i: str

并在一个方法调用中赋值,在这种情况下,它将不起作用,并将抛出错误

i is not attribute of MyClass

@Blair Conrad表示,在类定义中声明的静态变量,而不是在方法中声明的是类或“静态”变量:

>>> class Test(object):
...     i = 3
...
>>> Test.i
3

这里有几家餐厅。从以上示例继续:

>>> t = Test()
>>> t.i     # "static" variable accessed via instance
3
>>> t.i = 5 # but if we assign to the instance ...
>>> Test.i  # we have not changed the "static" variable
3
>>> t.i     # we have overwritten Test.i on t by creating a new attribute t.i
5
>>> Test.i = 6 # to change the "static" variable we do it by assigning to the class
>>> t.i
5
>>> Test.i
6
>>> u = Test()
>>> u.i
6           # changes to t do not affect new instances of Test

# Namespaces are one honking great idea -- let's do more of those!
>>> Test.__dict__
{'i': 6, ...}
>>> t.__dict__
{'i': 5}
>>> u.__dict__
{}

请注意,当直接在t上设置属性i时,实例变量t.i如何与“static”类变量不同步。这是因为我在t命名空间中重新绑定,这与Test命名空间不同。如果要更改“静态”变量的值,必须在其最初定义的范围(或对象)内更改它。我把“static”放在引号里,因为Python实际上没有C++和Java那样的静态变量。

尽管Python教程没有具体说明静态变量或方法,但它提供了一些关于类和类对象的相关信息。

@Steve Johnson还回答了静态方法的问题,也在Python库参考中的“内置函数”中进行了记录。

class Test(object):
    @staticmethod
    def f(arg1, arg2, ...):
        ...

@beid还提到了classmethod,它类似于staticmethod。类方法的第一个参数是类对象。例子:

class Test(object):
    i = 3 # class (or static) variable
    @classmethod
    def g(cls, arg):
        # here we can use 'cls' instead of the class name (Test)
        if arg > cls.i:
            cls.i = arg # would be the same as Test.i = arg1

使用Object数据类型是可能的。但是对于bool、int、float或str等原始类型,bahaviour与其他OOP语言不同。因为在继承类中不存在静态属性。若继承类中不存在该属性,Python将开始在父类中查找该属性。如果在父类中找到,将返回其值。当您决定更改继承类中的值时,将在运行时创建静态属性。在下一次读取继承的静态属性时,将返回其值,因为它已经定义。对象(列表、字典)用作引用,因此可以安全地将它们用作静态属性并继承它们。对象地址在更改其属性值时不会更改。

整数数据类型示例:

class A:
    static = 1


class B(A):
    pass


print(f"int {A.static}")  # get 1 correctly
print(f"int {B.static}")  # get 1 correctly

A.static = 5
print(f"int {A.static}")  # get 5 correctly
print(f"int {B.static}")  # get 5 correctly

B.static = 6
print(f"int {A.static}")  # expected 6, but get 5 incorrectly
print(f"int {B.static}")  # get 6 correctly

A.static = 7
print(f"int {A.static}")  # get 7 correctly
print(f"int {B.static}")  # get unchanged 6

基于refdatatypes库的解决方案:

from refdatatypes.refint import RefInt


class AAA:
    static = RefInt(1)


class BBB(AAA):
    pass


print(f"refint {AAA.static.value}")  # get 1 correctly
print(f"refint {BBB.static.value}")  # get 1 correctly

AAA.static.value = 5
print(f"refint {AAA.static.value}")  # get 5 correctly
print(f"refint {BBB.static.value}")  # get 5 correctly

BBB.static.value = 6
print(f"refint {AAA.static.value}")  # get 6 correctly
print(f"refint {BBB.static.value}")  # get 6 correctly

AAA.static.value = 7
print(f"refint {AAA.static.value}")  # get 7 correctly
print(f"refint {BBB.static.value}")  # get 7 correctly

总结其他人的回答并补充,在python中声明静态方法或变量有很多种方法。

1.使用staticmethod()作为装饰符:

可以简单地在声明的方法(函数)上方放置一个修饰符,使其成为静态方法。例如。

class Calculator:
    @staticmethod
    def multiply(n1, n2, *args):
        Res = 1
        for num in args: Res *= num
        return n1 * n2 * Res

print(Calculator.multiply(1, 2, 3, 4))              # 24

2.使用staticmethod()作为参数函数:

此方法可以接收函数类型的参数,并返回传递函数的静态版本。例如。

class Calculator:
    def add(n1, n2, *args):
        return n1 + n2 + sum(args)

Calculator.add = staticmethod(Calculator.add)
print(Calculator.add(1, 2, 3, 4))                   # 10

3.使用classmethod()作为装饰符:

@classmethod对函数的影响与@staticmethod类似,但是这一次,需要在函数中接受一个额外的参数(类似于实例变量的self参数)。例如。

class Calculator:
    num = 0
    def __init__(self, digits) -> None:
        Calculator.num = int(''.join(digits))

    @classmethod
    def get_digits(cls, num):
        digits = list(str(num))
        calc = cls(digits)
        return calc.num

print(Calculator.get_digits(314159))                # 314159

4.使用classmethod()作为参数函数:

@classmethod也可以用作参数函数,以防不想修改类定义。例如。

class Calculator:
    def divide(cls, n1, n2, *args):
        Res = 1
        for num in args: Res *= num
        return n1 / n2 / Res

Calculator.divide = classmethod(Calculator.divide)

print(Calculator.divide(15, 3, 5))                  # 1.0

5.直接申报

在所有其他方法外部但在类内部声明的方法/变量自动是静态的。

class Calculator:   
    def subtract(n1, n2, *args):
        return n1 - n2 - sum(args)

print(Calculator.subtract(10, 2, 3, 4))             # 1

整个计划

class Calculator:
    num = 0
    def __init__(self, digits) -> None:
        Calculator.num = int(''.join(digits))
    
    
    @staticmethod
    def multiply(n1, n2, *args):
        Res = 1
        for num in args: Res *= num
        return n1 * n2 * Res


    def add(n1, n2, *args):
        return n1 + n2 + sum(args)
    

    @classmethod
    def get_digits(cls, num):
        digits = list(str(num))
        calc = cls(digits)
        return calc.num


    def divide(cls, n1, n2, *args):
        Res = 1
        for num in args: Res *= num
        return n1 / n2 / Res


    def subtract(n1, n2, *args):
        return n1 - n2 - sum(args)
    



Calculator.add = staticmethod(Calculator.add)
Calculator.divide = classmethod(Calculator.divide)

print(Calculator.multiply(1, 2, 3, 4))              # 24
print(Calculator.add(1, 2, 3, 4))                   # 10
print(Calculator.get_digits(314159))                # 314159
print(Calculator.divide(15, 3, 5))                  # 1.0
print(Calculator.subtract(10, 2, 3, 4))             # 1

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