Python Task10 类与对象

程序员文章站 2022-04-05 18:58:06

...

对象 = 属性 + 方法

对象是类的实例。换句话说，类主要定义对象的结构，然后我们以类为模板创建对象。类不但包含方法定义，而且还包含所有实例共享的数据。

封装：信息隐蔽技术
我们可以使用关键字 class 定义 Python 类，关键字后面紧跟类的名称、分号和类的实现。

class Turtle: # Python中的类名约定以大写字母开头
“”“关于类的一个简单例子”""
# 属性
color = ‘green’
weight = 10
legs = 4
shell = True
mouth = ‘大嘴’

# 方法
def climb(self):
    print('我正在很努力的向前爬...')

def run(self):
    print('我正在飞快的向前跑...')

def bite(self):
    print('咬死你咬死你!!')

def eat(self):
    print('有得吃，真满足...')

def sleep(self):
    print('困了，睡了，晚安，zzz')

tt = Turtle()
print(tt)
#<main.Turtle object at 0x0000007C32D67F98>

print(type(tt))
#<class ‘main.Turtle’>

print(tt.class)
#<class ‘main.Turtle’>

print(tt.class.name)
#Turtle

tt.climb()
#我正在很努力的向前爬…

tt.run()
#我正在飞快的向前跑…

tt.bite()
#咬死你咬死你!!

#Python类也是对象。它们是type的实例
print(type(Turtle))
#<class ‘type’>

继承：子类自动共享父类之间数据和方法的机制
class MyList(list):
pass

lst = MyList([1, 5, 2, 7, 8])
lst.append(9)
lst.sort()
print(lst)

#[1, 2, 5, 7, 8, 9]

多态：不同对象对同一方法响应不同的行动

class Animal:
def run(self):
raise AttributeError(‘子类必须实现这个方法’)

class People(Animal):
def run(self):
print(‘人正在走’)

class Pig(Animal):
def run(self):
print(‘pig is walking’)

class Dog(Animal):
def run(self):
print(‘dog is running’)

def func(animal):
animal.run()

func(Pig())
#pig is walking

self 是什么？

Python 的 self 相当于 C++ 的 this 指针。

class Test:
def prt(self):
print(self)
print(self.class)

t = Test()
t.prt()
#<main.Test object at 0x000000BC5A351208>
#<class ‘main.Test’>

类的方法与普通的函数只有一个特别的区别 —— 它们必须有一个额外的第一个参数名称（对应于该实例，即该对象本身），按照惯例它的名称是 self。在调用方法时，我们无需明确提供与参数 self 相对应的参数。

class Ball:
def setName(self, name):
self.name = name

def kick(self):
    print("我叫%s,该死的，谁踢我..." % self.name)

a = Ball()
a.setName(“球A”)
b = Ball()
b.setName(“球B”)
c = Ball()
c.setName(“球C”)
a.kick()
#我叫球A,该死的，谁踢我…
b.kick()

Python 的魔法方法

据说，Python 的对象天生拥有一些神奇的方法，它们是面向对象的 Python 的一切…

它们是可以给你的类增加魔力的特殊方法…

如果你的对象实现了这些方法中的某一个，那么这个方法就会在特殊的情况下被 Python 所调用，而这一切都是自动发生的…

类有一个名为__init__(self[, param1, param2…])的魔法方法，该方法在类实例化时会自动调用。

class Ball:
def init(self, name):
self.name = name

def kick(self):
    print("我叫%s,该死的，谁踢我..." % self.name)

a = Ball(“球A”)
b = Ball(“球B”)
c = Ball(“球C”)
a.kick()
#我叫球A,该死的，谁踢我…
b.kick()
#我叫球B,该死的，谁踢我…

公有和私有

在 Python 中定义私有变量只需要在变量名或函数名前加上“__”两个下划线，那么这个函数或变量就会为私有的了。

类的私有属性实例：
class JustCounter:
__secretCount = 0 # 私有变量
publicCount = 0 # 公开变量

def count(self):
    self.__secretCount += 1
    self.publicCount += 1
    print(self.__secretCount)

counter = JustCounter()
counter.count() # 1
counter.count() # 2
print(counter.publicCount) # 2

print(counter._JustCounter__secretCount) # 2 Python的私有为伪私有
print(counter.__secretCount)
#AttributeError: ‘JustCounter’ object has no attribute ‘__secretCount’

类的私有方法实例：

class Site:
def init(self, name, url):
self.name = name # public
self.__url = url # private

def who(self):
    print('name  : ', self.name)
    print('url : ', self.__url)

def __foo(self):  # 私有方法
    print('这是私有方法')

def foo(self):  # 公共方法
    print('这是公共方法')
    self.__foo()

x = Site(‘老马的程序人生’, ‘https://blog.csdn.net/LSGO_MYP’)
x.who()
#name : 老马的程序人生
#url : https://blog.csdn.net/LSGO_MYP

x.foo()
#这是公共方法
#这是私有方法

x.__foo()
#AttributeError: ‘Site’ object has no attribute ‘__foo’

继承

Python 同样支持类的继承，派生类的定义如下所示：

class DerivedClassName(BaseClassName):

.
.
.

BaseClassName（示例中的基类名）必须与派生类定义在一个作用域内。除了类，还可以用表达式，基类定义在另一个模块中时这一点非常有用：

class DerivedClassName(modname.BaseClassName):

.
.
.

如果子类中定义与父类同名的方法或属性，则会自动覆盖父类对应的方法或属性。

#类定义
class people:
# 定义基本属性
name = ‘’
age = 0
# 定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
__weight = 0

# 定义构造方法
def __init__(self, n, a, w):
    self.name = n
    self.age = a
    self.__weight = w

def speak(self):
    print("%s 说: 我 %d 岁。" % (self.name, self.age))

#单继承示例
class student(people):
grade = ‘’

def __init__(self, n, a, w, g):
    # 调用父类的构函
    people.__init__(self, n, a, w)
    self.grade = g

# 覆写父类的方法
def speak(self):
    print("%s 说: 我 %d 岁了，我在读 %d 年级" % (self.name, self.age, self.grade))

s = student(‘小马的程序人生’, 10, 60, 3)
s.speak()
#小马的程序人生说: 我 10 岁了，我在读 3 年级

注意：如果上面的程序去掉：people.init(self, n, a, w)，则输出：说: 我 0 岁了，我在读 3 年级，因为子类的构造方法把父类的构造方法覆盖了。

class Fish:
def init(self):
self.x = r.randint(0, 10)
self.y = r.randint(0, 10)

def move(self):
    self.x -= 1
    print("我的位置", self.x, self.y)

class GoldFish(Fish): # 金鱼
pass

class Carp(Fish): # 鲤鱼
pass

class Salmon(Fish): # 三文鱼
pass

class Shark(Fish): # 鲨鱼
def init(self):
self.hungry = True

def eat(self):
    if self.hungry:
        print("吃货的梦想就是天天有得吃！")
        self.hungry = False
    else:
        print("太撑了，吃不下了！")
        self.hungry = True

g = GoldFish()
g.move() # 我的位置 9 4
s = Shark()
s.eat() # 吃货的梦想就是天天有得吃！
s.move()
#AttributeError: ‘Shark’ object has no attribute ‘x’

解决该问题可用以下两种方式：

调用未绑定的父类方法Fish.init(self)
class Shark(Fish): # 鲨鱼
def init(self):
Fish.init(self)
self.hungry = True

def eat(self):
if self.hungry:
print(“吃货的梦想就是天天有得吃！”)
self.hungry = False
else:
print(“太撑了，吃不下了！”)
self.hungry = True
使用super函数super().init()
class Shark(Fish): # 鲨鱼
def init(self):
super().init()
self.hungry = True

def eat(self):
if self.hungry:
print(“吃货的梦想就是天天有得吃！”)
self.hungry = False
else:
print(“太撑了，吃不下了！”)
self.hungry = True
Python 虽然支持多继承的形式，但我们一般不使用多继承，因为容易引起混乱。

class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3):

.
.
.

需要注意圆括号中父类的顺序，若是父类中有相同的方法名，而在子类使用时未指定，Python 从左至右搜索，即方法在子类中未找到时，从左到右查找父类中是否包含方法。

#类定义
class People:
# 定义基本属性
name = ‘’
age = 0
# 定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
__weight = 0

# 定义构造方法
def __init__(self, n, a, w):
    self.name = n
    self.age = a
    self.__weight = w

def speak(self):
    print("%s 说: 我 %d 岁。" % (self.name, self.age))

#单继承示例
class Student(People):
grade = ‘’

def __init__(self, n, a, w, g):
    # 调用父类的构函
    People.__init__(self, n, a, w)
    self.grade = g

# 覆写父类的方法
def speak(self):
    print("%s 说: 我 %d 岁了，我在读 %d 年级" % (self.name, self.age, self.grade))

#另一个类，多重继承之前的准备
class Speaker:
topic = ‘’
name = ‘’

def __init__(self, n, t):
    self.name = n
    self.topic = t

def speak(self):
    print("我叫 %s，我是一个演说家，我演讲的主题是 %s" % (self.name, self.topic))

#多重继承
class Sample01(Speaker, Student):
a = ‘’

def __init__(self, n, a, w, g, t):
    Student.__init__(self, n, a, w, g)
    Speaker.__init__(self, n, t)

test = Sample01(“Tim”, 25, 80, 4, “Python”)
test.speak() # 方法名同，默认调用的是在括号中排前地父类的方法

#我叫 Tim，我是一个演说家，我演讲的主题是 Python

class Sample02(Student, Speaker):
a = ‘’

def __init__(self, n, a, w, g, t):
    Student.__init__(self, n, a, w, g)
    Speaker.__init__(self, n, t)

test = Sample02(“Tim”, 25, 80, 4, “Python”)
test.speak() # 方法名同，默认调用的是在括号中排前地父类的方法

#Tim 说: 我 25 岁了，我在读 4 年级

组合
class Turtle:
def init(self, x):
self.num = x

class Fish:
def init(self, x):
self.num = x

class Pool:
def init(self, x, y):
self.turtle = Turtle(x)
self.fish = Fish(y)

def print_num(self):
    print("水池里面有乌龟%s只，小鱼%s条" % (self.turtle.num, self.fish.num))

p = Pool(2, 3)
p.print_num()
#水池里面有乌龟2只，小鱼3条

类、类对象和实例对象

Python Task10 类与对象
类对象：创建一个类，其实也是一个对象也在内存开辟了一块空间，称为类对象，类对象只有一个。

#类对象
class A(object):
pass
实例对象：就是通过实例化类创建的对象，称为实例对象，实例对象可以有多个。

#实例化对象 a、b、c都属于实例对象。
a = A()
b = A()
c = A()
类属性：类里面方法外面定义的变量称为类属性。类属性所属于类对象并且多个实例对象之间共享同一个类属性，说白了就是类属性所有的通过该类实例化的对象都能共享。

class A():
a = xx #类属性
def init(self):
A.a = xx #使用类属性可以通过（类名.类属性）调用。
实例属性：实例属性和具体的某个实例对象有关系，并且一个实例对象和另外一个实例对象是不共享属性的，说白了实例属性只能在自己的对象里面使用，其他的对象不能直接使用，因为self是谁调用，它的值就属于该对象。

class 类名():
init(self)：
self.name = xx #实例属性
类属性和实例属性区别

类属性：类外面，可以通过实例对象.类属性和类名.类属性进行调用。类里面，通过self.类属性和类名.类属性进行调用。
实例属性：类外面，可以通过实例对象.实例属性调用。类里面，通过self.实例属性调用。
实例属性就相当于局部变量。出了这个类或者这个类的实例对象，就没有作用了。
类属性就相当于类里面的全局变量，可以和这个类的所有实例对象共享。

创建类对象

class Test(object):
class_attr = 100 # 类属性

def __init__(self):
    self.sl_attr = 100  # 实例属性

def func(self):
    print('类对象.类属性的值:', Test.class_attr)  # 调用类属性
    print('self.类属性的值', self.class_attr)  # 相当于把类属性 变成实例属性
    print('self.实例属性的值', self.sl_attr)  # 调用实例属性

a = Test()
a.func()

#类对象.类属性的值: 100
#self.类属性的值 100
#self.实例属性的值 100

b = Test()
b.func()

#类对象.类属性的值: 100
#self.类属性的值 100
#self.实例属性的值 100

a.class_attr = 200
a.sl_attr = 200
a.func()

#类对象.类属性的值: 100
#self.类属性的值 200
#self.实例属性的值 200

b.func()

#类对象.类属性的值: 100
#self.类属性的值 100
#self.实例属性的值 100

Test.class_attr = 300
a.func()

#类对象.类属性的值: 300
#self.类属性的值 200
#self.实例属性的值 200

b.func()
#类对象.类属性的值: 300
#self.类属性的值 300
#self.实例属性的值 100

注意：属性与方法名相同，属性会覆盖方法。

class A:
def x(self):
print(‘x_man’)

aa = A()
aa.x() # x_man
aa.x = 1
print(aa.x) # 1
aa.x()
#TypeError: ‘int’ object is not callable

什么是绑定？

Python 严格要求方法需要有实例才能被调用，这种限制其实就是 Python 所谓的绑定概念。

Python 对象的数据属性通常存储在名为.__ dict__的字典中，我们可以直接访问__dict__，或利用 Python 的内置函数vars()获取.__ dict__。
class CC:
def setXY(self, x, y):
self.x = x
self.y = y

def printXY(self):
    print(self.x, self.y)

dd = CC()
print(dd.dict)
#{}

print(vars(dd))
#{}

print(CC.dict)
#{‘module’: ‘main’, ‘setXY’: <function CC.setXY at 0x000000C3473DA048>, ‘printXY’: <function CC.printXY at 0x000000C3473C4F28>, ‘dict’: <attribute ‘dict’ of ‘CC’ objects>, ‘weakref’: <attribute ‘weakref’ of ‘CC’ objects>, ‘doc’: None}

dd.setXY(4, 5)
print(dd.dict)
#{‘x’: 4, ‘y’: 5}

print(vars(CC))
#{‘module’: ‘main’, ‘setXY’: <function CC.setXY at 0x000000632CA9B048>, ‘printXY’: <function CC.printXY at 0x000000632CA83048>, ‘dict’: <attribute ‘dict’ of ‘CC’ objects>, ‘weakref’: <attribute ‘weakref’ of ‘CC’ objects>, ‘doc’: None}

print(CC.dict)
#{‘module’: ‘main’, ‘setXY’: <function CC.setXY at 0x000000632CA9B048>, ‘printXY’: <function CC.printXY at 0x000000632CA83048>, ‘dict’: <attribute ‘dict’ of ‘CC’ objects>, ‘weakref’: <attribute ‘weakref’ of ‘CC’ objects>, ‘doc’: None}

一些相关的内置函数（BIF）

issubclass(class, classinfo) 方法用于判断参数 class 是否是类型参数 classinfo 的子类。
一个类被认为是其自身的子类。
classinfo可以是类对象的元组，只要class是其中任何一个候选类的子类，则返回True。
class A:
pass

class B(A):
pass

print(issubclass(B, A)) # True
print(issubclass(B, B)) # True
print(issubclass(A, B)) # False
print(issubclass(B, object)) # True

isinstance(object, classinfo) 方法用于判断一个对象是否是一个已知的类型，类似type()
type()不会认为子类是一种父类类型，不考虑继承关系。
isinstance()会认为子类是一种父类类型，考虑继承关系。
如果第一个参数不是对象，则永远返回False。
如果第二个参数不是类或者由类对象组成的元组，会抛出一个TypeError异常。

a = 2
print(isinstance(a, int)) # True
print(isinstance(a, str)) # False
print(isinstance(a, (str, int, list))) # True

class A:
pass

class B(A):
pass

print(isinstance(A(), A)) # True
print(type(A()) == A) # True
print(isinstance(B(), A)) # True
print(type(B()) == A) # False

hasattr(object, name)用于判断对象是否包含对应的属性。
class Coordinate:
x = 10
y = -5
z = 0

point1 = Coordinate()
print(hasattr(point1, ‘x’)) # True
print(hasattr(point1, ‘y’)) # True
print(hasattr(point1, ‘z’)) # True
print(hasattr(point1, ‘no’)) # False

getattr(object, name[, default])用于返回一个对象属性值。
class A(object):
bar = 1

a = A()
print(getattr(a, ‘bar’)) # 1
print(getattr(a, ‘bar2’, 3)) # 3
print(getattr(a, ‘bar2’))
#AttributeError: ‘A’ object has no attribute ‘bar2’

setattr(object, name, value)对应函数 getattr()，用于设置属性值，该属性不一定是存在的。
delattr(object, name)用于删除属性。
class Coordinate:
x = 10
y = -5
z = 0

point1 = Coordinate()

print('x = ', point1.x) # x = 10
print('y = ', point1.y) # y = -5
print('z = ', point1.z) # z = 0

delattr(Coordinate, ‘z’)

print(’–删除 z 属性后–’) # --删除 z 属性后–
print('x = ', point1.x) # x = 10
print('y = ', point1.y) # y = -5

#触发错误
print('z = ', point1.z)
#AttributeError: ‘Coordinate’ object has no attribute ‘z’

class property([fget[, fset[, fdel[, doc]]]])用于在新式类中返回属性值。
fget – 获取属性值的函数
fset – 设置属性值的函数
fdel – 删除属性值函数
doc – 属性描述信息
class C(object):
def init(self):
self.__x = None

def getx(self):
return self.__x

def setx(self, value):
self.__x = value

def delx(self):
del self.__x

x = property(getx, setx, delx, “I’m the ‘x’ property.”)

cc = C()
cc.x = 2
print(cc.x) # 2

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