类定义与实例化

类（Class）是面向对象编程的核心概念。它是创建对象的"模板"，定义了对象的数据（属性）和行为（方法）。Python 的类机制简洁而强大，融合了 C++ 和 Modula-3 的设计理念。

定义类

class Dog(object):
    """一只简单的狗。"""
    
    kind = "canine"         # 类变量，所有实例共享
    
    def __init__(self, name):
        self.name = name    # 实例变量，每个实例独立
    
    def bark(self):
        return "%s says woof!" % self.name

class 关键字后面是类名，括号内是基类列表（Python 2 中建议显式继承 object）。缩进块是类体，通常包含方法定义和类变量。

创建实例

d = Dog("Fido")
print d.name        # Fido
print d.bark()      # Fido says woof!

Dog("Fido") 调用类对象，创建一个新实例。这个过程称为实例化。实例创建后，可以像普通对象一样使用：访问属性、调用方法、赋值给变量。

类对象 vs 实例对象

类定义执行后，会创建一个类对象：

print type(Dog)     # <type 'type'>
print Dog.kind      # canine，访问类变量
print Dog.bark      # <unbound method Dog.bark>（未绑定方法）

类对象支持两种操作：

  1. 属性引用：访问类变量和方法
  2. 实例化：调用类对象创建实例

实例对象支持一种操作：

  1. 属性引用：访问数据属性和方法
d = Dog("Fido")
print d.name        # Fido，数据属性
print d.bark()      # 调用方法
print d.kind        # canine，继承类变量

动态添加属性

Python 的类是动态的，可以在运行时给实例添加新属性：

d = Dog("Fido")
d.age = 3           # 添加新属性
print d.age         # 3

这种灵活性是 Python 动态特性的体现，但也意味着没有编译时检查——拼写错误不会报错，而是静默创建新属性：

print d.nmae        # AttributeError？不，如果之前没有 nmae，会报错
# 但如果之前误操作过 d.nmae = "x"，这里就返回 "x"

类作为对象

类本身也是对象，是 type 的实例：

print type(Dog)     # <type 'type'>
print type(d)       # <class '__main__.Dog'>

类对象可以赋值给变量、存储在数据结构中、作为参数传递：

classes = [Dog, Cat, Bird]
for cls in classes:
    print cls.__name__

文档字符串

类也应该写文档字符串：

class Dog(object):
    """狗类。
    
    属性:
        kind: 物种，类变量，所有实例共享。
        name: 名字，实例变量。
    
    方法:
        bark(): 返回叫声字符串。
    """
    pass

通过 Dog.__doc__ 或 help(Dog) 访问。

空类

类体可以只包含 pass，用于创建简单的数据容器：

class Point(object):
    pass

p = Point()
p.x = 10
p.y = 20
print p.x, p.y      # 10 20

这种用法类似于 C 的 struct 或 Pascal 的 record。虽然可以用字典替代，但空类通过属性访问语法（p.x 而非 p["x"]）提供了更好的可读性。