Python学习手册之类和继承
在上一篇文章中,我们介绍了 python 的函数式编程,现在我们介绍 python 的类和继承。
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类
先前,我们研究过两种编程范式--命令式(使用语句、循环和函数)和函数(使用纯函数、高阶函数和递归)。
接下来我们学习一个编程方式是面向对象编程 —— object oriented programming,简称 oop,这是一种程序设计思想。oop 把对象作为程序的基本单元,类描述对象将是什么,一个对象包含了数据和操作数据的函数。
面向过程的程序设计把计算机程序视为一系列的命令集合,即一组函数的顺序执行为了简化程序设计,面向过程把函数继续切分为子函数,即把大块函数通过切割成小块函数来降低系统的复杂度。
而面向对象的程序设计把计算机程序视为一组对象的集合,而每个对象都可以接收其他对象发过来的消息并处理这些消息。计算机程序的执行就是一系列消息在各个对象之间传递。
类是使用关键字 class 和缩进块创建的,缩进块包含类方法(这些是函数)。
class dog: def __init__(self,name): #__init__传参数 self.name = name d1 = dog("张三") d2 = dog("李四") d3 = dog("王五")
数据封装、继承和多态是面向对象的三大特点。
__init__方法
__init__方法是类中比较重要的方法,它在创建类的实例(对象)时调用,这种方法创建的属性我们称为实例变量。
类中所有方法都必须将 self 作为它们的第一个参数,尽管它没有显式传递,但是 python 将 self 参数添加到列表中。在调用方法时不需要包含它。在方法定义中,self 引用调用该方法的实例。类的实例具有属性,这些属性是与实例关联的数据。
在本例中,dog 实例将具有 name 和 eyes 的属性。可以通过实例后面加点和属性名来访问这些值。同样,在 __init__ 方法中,可以使用 self.attribute 来设置实例属性的初始值。
class dog: def __init__(self,name,eyes): #__init__传参数 self.name = name self.eyes = eyes d1 = dog("张三",2) d2 = dog("李四",2) d3 = dog("王五",2) print(d1.name) print(d2.name) print(d3.name)
特殊方法 __init__ 前后分别有两个下划线! 在上面的实例中,__init__ 方法接受两个参数,并将它们分配给对象的属性。__init__ 方法称为类构造函数。
方法
类可以定义其他方法用来添加一些功能。请记住,所有方法都必须将 self 作为它们的第一个参数。使用点加属性的语法来访问这些方法。
class dog: def __init__(self,name,eyes): #__init__传参数 self.name = name self.eyes = eyes def bulk(self): print("%s:wang wang wang!" %self.name) d1 = dog("张三",2) d2 = dog("李四",2) d3 = dog("王五",2) d1.bulk() d2.bulk() d3.bulk()
运行结果:
>>> 张三:wang wang wang! 李四:wang wang wang! 王五:wang wang wang! >>>
类属性一种是通过 __init__ 方法来定义,也可以自己直接定义类属性,这种属性我们叫它类变量。它是通过在类的主体内分配变量创建的。可以从类的实例或类本身访问它们。
class dog: def __init__(self,name,eyes): #__init__传参数 self.name = name self.eyes = eyes d1 = dog("张三",2) d2 = dog("李四",2) d3 = dog("王五",2) print(d1.name) print(d2.name,d2.eyes) print(d3.eyes)
运行结果:
>>> 张三 李四 2 2 >>>
类变量由类的所有实例共享。
尝试访问一个实例中未定义的属性或方法会导致 attributeerror 异常。
class student: def __init__(self,id,name): self.id = id self.name = name man = student(10086,"china") print(man.id) print(man.sex)
运行结果:
>>> 10086 attributeerror: 'student' object has no attribute 'sex' >>>
继承
通过在两个类*享函数实现继承。
想像以下有些类,比如 cat, dog, rabbit。尽管它们有一些不同,但是它们都有颜色,名字属性。
这些相同点可以通过继承父类 animal 来实现这些共享的属性方法。继承最大的好处是子类获得了父类的全部功能。
class animal: def __init__(self,name,sex): self.name = name self.sex = sex class cat(animal): def talk(self): print('neow!') func = cat("zs","f") print(func.name) func.talk()
运行结果:
>>> zs neow! >>>
在 oop 程序设计中,当我们定义了一个 class 的时候,可以从某个现有的 class 继承,新的 class 称为子类 (subclass) , 而被继承的 class 称为基类、父类或超类 (base class、super class)。
如果一个子类拥有一个和父类相同的属性和方法,我们称为重写 (override)。在代码运行的时候,总是会调用子类的方法。
class animal: def __init__(self,name,sex): self.name = name self.sex = sex def take(self): print("hello...") class cat(animal): def talk(self): print('neow!') func = cat("zs","f") print(func.name) func.talk()
运行结果:
>>> zs neow! >>>
上面例子中 animal 是父类,cat 是子类。
子类同样可以做为父类被继承,这样继承的子类拥有两个父类的方法和属性。
class a: def func_a(self): print("a 类") class b(a): def func_b(self): print("b 类") class c(b): def func_c(self): print("c 类") obj = c() obj.func_a() obj.func_b() obj.func_c()
运行结果:
>>> a 类 b 类 c 类 >>>
注意:尽量不要循环继承。
方法 super 用来在子类中代指父类,可以用于在实例的父类中找到具有特定名称的方法。
class animal: def msg(self): print("it's a dog!") class cat(animal): def talk(self): print('neow!') super().msg() cat().msg()
运行结果:
>>> it's a dog! >>>
cat().msg() 调用父类的 msg 方法。
“你们纪念的只是过去,如果拉上你的各种同学到你面前,你们还是无话可说。”