Propiedades de clase

Las variables de clase son un concepto fundamental en la programación orientada a objetos en Python. A diferencia de las variables de instancia, que pertenecen a objetos específicos, las variables de clase son compartidas por todas las instancias de una clase y existen independientemente de si hay objetos creados o no. Vamos a profundizar en este tema.

Definición y creación de variables de clase

Una variable de clase se define dentro de la clase pero fuera de cualquier método. Por ejemplo:

class ClaseEjemplo:
    contador = 0  # Variable de clase

    def __init__(self, val=1):
        self.__propiedad1 = val
        ClaseEjemplo.contador += 1  # Incrementa el contador en cada instancia creada

En este caso, contador se inicializa en 0 y se incrementa cada vez que se crea una nueva instancia de ClaseEjemplo.

Veamos cómo se comportan las variables de clase con el siguiente código:

objeto1 = ClaseEjemplo()
objeto2 = ClaseEjemplo(2)
objeto3 = ClaseEjemplo(4)

print(objeto1.__dict__, objeto1.contador)
print(objeto2.__dict__, objeto2.contador)
print(objeto3.__dict__, objeto3.contador)

Al ejecutar el código, la salida es la siguiente:

{'_ClaseEjemplo__propiedad1': 1} 3
{'_ClaseEjemplo__propiedad1': 2} 3
{'_ClaseEjemplo__propiedad1': 4} 3

Visibilidad de variables: Las variables de clase, como contador, no aparecen en el diccionario __dict__ de los objetos. Esto es natural, ya que estas variables no son propiedades del objeto en sí, sino de la clase. Sin embargo, aún puedes acceder a ellas a través del nombre de la clase, como ClaseEjemplo.contador.
Valor compartido: La variable de clase contador presenta el mismo valor en todas las instancias de la clase. En este caso, cada vez que se crea un nuevo objeto, contador se incrementa, reflejando el total de instancias creadas hasta el momento.

Variables privadas de clases

class ClaseEjemplo:
    __contador = 0
    def __init__(self, val = 1):
        self.__propiedad1 = val
        ClaseEjemplo.__contador += 1


objeto1 = ClaseEjemplo()
objeto2 = ClaseEjemplo(2)
objeto3 = ClaseEjemplo(4)

print(objeto1.__dict__, objeto1._ClaseEjemplo__contador)
print(objeto2.__dict__, objeto2._ClaseEjemplo__contador)
print(objeto3.__dict__, objeto3._ClaseEjemplo__contador)

En este ejemplo hemos nombrado la variable de clase con dos guiones bajos (__) indicando que es privada. Esto significa que la variable __contador de la clase es renombrada internamente como _ClaseEjemplo__contador. Así, aunque no es accesible directamente como __contador, podemos acceder a ella a través de su nombre alterado: _ClaseEjemplo__contador.

Analizando el código:

La variable de clase __contador es incrementada cada vez que se crea una nueva instancia de la clase ClaseEjemplo.
En el constructor, el atributo __propiedad1 es asignado a cada instancia con el valor proporcionado.
Cada instancia (objeto1, objeto2, objeto3) tendrá su propio valor de __propiedad1 almacenado en el diccionario (__dict__).
El valor de __contador será incrementado con cada instancia creada, alcanzando un valor de 3 al final.

La salida esperada es:

{'_ClaseEjemplo__propiedad1': 1} 3
{'_ClaseEjemplo__propiedad1': 2} 3
{'_ClaseEjemplo__propiedad1': 4} 3

Existencia de las variables de clase

En Python, las variables de clase existen incluso cuando no se ha creado ninguna instancia de la clase. Esto es crucial para entender la diferencia entre las variables de clase y las variables de instancia, que se asignan a objetos individuales.

Veamos un ejemplo:

class ClaseEjemplo:
    varia = 1  # Variable de clase

    def __init__(self, val):
        ClaseEjemplo.varia = val  # Modificación de la variable de clase

# Imprime el diccionario de atributos de la clase antes de crear una instancia
print(ClaseEjemplo.__dict__)

# Crea una instancia de la clase
objeto = ClaseEjemplo(2)

# Imprime el diccionario de atributos de la clase después de crear una instancia
print(ClaseEjemplo.__dict__)

# Imprime el diccionario de atributos del objeto
print(objeto.__dict__)

La clase ClaseEjemplo tiene una variable de clase varia inicializada con el valor 1.
En el constructor (__init__), en lugar de asignar self.varia = val (lo que crearía una variable de instancia), se modifica la variable de clase utilizando ClaseEjemplo.varia = val. Esto afecta a la variable de clase compartida por todas las instancias.
Antes de crear una instancia, cuando imprimimos ClaseEjemplo.__dict__, veremos algo como:
```
{'varia': 1, '__module__': '__main__', '__init__': <function ClaseEjemplo.__init__>, ...}
```
Aquí varia tiene su valor inicial 1.
Después de crear una instancia, se actualiza ClaseEjemplo.varia al valor pasado al constructor, en este caso 2. Si volvemos a imprimir ClaseEjemplo.__dict__, veremos:
```
{'varia': 2, '__module__': '__main__', '__init__': <function ClaseEjemplo.__init__>, ...}
```
El diccionario __dict__ de un objeto contiene solo sus atributos específicos de instancia. En este caso, como no hemos definido ninguna variable de instancia en objeto, su __dict__ estará vacío:
```
{}
```

Es importante notar la diferencia entre estos dos conceptos:

Variables de clase: Son compartidas por todas las instancias de la clase y se almacenan en el diccionario de la clase.
Variables de instancia: Son propias de cada objeto y se almacenan en el diccionario del objeto.

El código asigna el valor de varia directamente a la clase, lo que afecta a todas las instancias. Si hubiéramos usado self.varia, habríamos creado una nueva variable específica para cada instancia.