Python从设计之初就已经是一门面向对象的语言,正因为如此,在Python中创建一个类和对象是很容易的。本章节我们将详细介绍Python的面向对象编程。
如果你以前没有接触过面向对象的编程语言,那你可能需要先了解一些面向对象语言的一些基本特征,在头脑里头形成一个基本的面向对象的概念,这样有助于你更容易的学习Python的面向对象编程。
接下来我们先来简单的了解下面向对象的一些基本特征。
类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。
方法:类中定义的函数。
类变量:类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。
实例变量:定义在方法中的变量,只作用于当前实例的类。
数据成员:类变量或者实例变量用于处理类及其实例对象的相关的数据。
方法重写:如果从父类继承的方法不能满足子类的需求,可以对其进行改写,这个过程叫方法的覆盖(override),也称为方法的重写。
继承:即一个派生类(derived class)继承基类(base class)的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。
实例化:创建一个类的实例,类的具体对象。
对象:通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员(类变量和实例变量)和方法。
和其它编程语言相比,Python 在尽可能不增加新的语法和语义的情况下加入了类机制。
Python中的类提供了面向对象编程的所有基本功能:类的继承机制允许多个基类,派生类可以覆盖基类中的任何方法,方法中可以调用基类中的同名方法。
对象可以包含任意数量和类型的数据。
语法格式如下:
class ClassName: <statement-1> . . . <statement-N>类实例化后,可以使用其属性,实际上,创建一个类之后,可以通过类名访问其属性。
类对象支持两种操作:属性引用和实例化。
属性引用使用和 Python 中所有的属性引用一样的标准语法:obj.name。
类对象创建后,类命名空间中所有的命名都是有效属性名。所以如果类定义是这样:
# 一个简单的类实例 class Myclass: # 属性: i = 12345 # 方法: def f(self): return 'hello world' # 实例化类 x = Myclass() # 访问 print('Myclass 类的属性 i 为:',x.i) print('Myclass 类的方法 f 输出为:',x.f())以上创建了一个新的类实例并将该对象赋给局部变量 x,x 为空的对象。
===输出结果=== D:\untitled\venv\Scripts\python.exe D:/untitled/Python_learn/test1.py Myclass 类的属性 i 为: 12345 Myclass 类的方法 f 输出为: hello world很多类都倾向于将对象创建为有初始状态的。因此类可能会定义一个__int__()的特殊方法(构造方法),像下面这样:
def __init__(self): self.data = []类定义了__init__()方法的话,类的实例化操作会自动调用__init()方法。所以在下例中,可以创建一个新的实例:
x = Myclass()当然, __init__() 方法可以有参数,参数通过 __init__() 传递到类的实例化操作上。例如:
class Complex: def __init__(self,realpart,imagpart): self.r = realpart self.i = imagpart x = Complex(3.0, -4.5) print(x.r,x.i) ===输出结果=== D:\untitled\venv\Scripts\python.exe D:/untitled/Python_learn/test1.py 3.0 -4.5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, 按照惯例它的名称是 self
class Test: def prt(self): print(self) print(self.__class__) t = Test() t.prt() ===输出结果=== D:\untitled\venv\Scripts\python.exe D:/untitled/Python_learn/test1.py <__main__.Test object at 0x00000014F5E029E8> <class '__main__.Test'>从执行结果可以很明显的看出,self代表的是类的实例,代表当前对象的地址,而self.__class__则指向类。
self不是python关键字,把他换成其他关键字也是可以正常执行的:
class Test: def prt(zz): print(zz) print(zz.__class__) t = Test() t.prt() ===输出结果=== D:\untitled\venv\Scripts\python.exe D:/untitled/Python_learn/test1.py <__main__.Test object at 0x000000C5A4402978> <class '__main__.Test'>在类的内部,使用def关键字来定义一个方法,与一般函数定义不同,类方法必须包含参数self,且为第一个参数,self代表的是类的实例。
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)) # 实例化类1 p = People('小明',10,30) p.speak() ===输出结果=== D:\untitled\venv\Scripts\python.exe D:/untitled/Python_learn/test1.py 小明 说:我 10 岁。 # 实例化类2 p = People('小明',10) p.speak() ===输出结果=== D:\untitled\venv\Scripts\python.exe D:/untitled/Python_learn/test1.py Traceback (most recent call last): File "D:/untitled/Python_learn/test1.py", line 16, in <module> p = People('小明',10) TypeError: __init__() missing 1 required positional argument: 'w'Python同样支持类的继承,如果一种语言不支持继承,类就没有什么意义。派生类的定义如下所示:
class DerivedClassName(BaseClassName1): <statement-1> . . . <statement-N>需要注意圆括号中基类的顺序,若是基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,从左到右查找基类中是否包含方法。
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) # 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): # 调用父类的构造方法 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,我在读 %d 年级' % (self.name, self.age,self.grade)) s = Student('小明',10,60,3) s.speak() ===输出结果=== D:\untitled\venv\Scripts\python.exe D:/untitled/Python_learn/test1.py 小明 说:我 10 岁,我在读 3 年级Python同样有限的支持多继承形式。多继承的类定义如下例:
class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3): <statement-1> . . . <statement-N>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): # 调用父类的构造方法 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,我在读 %d 年级' % (self.name, self.age,self.grade)) # 另一个类,多继承之前的准备 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 Sample(Speaker,Student): a = '' def __init__(self,n,a,w,g,t): Student.__init__(self,n,a,w,g) Speaker.__init__(self,n,t) test = Sample('小明',25,80,4,'Python') test.speak() #方法名相同,默认调用的是在括号中排前的父类的方法 ===输出结果=== D:\untitled\venv\Scripts\python.exe D:/untitled/Python_learn/test1.py 我叫 小明,我是一个演说家,我演讲的主题是 Python如果你的父类方法的功能不能满足你的需求,你可以在子类重写你父类的方法,实例如下:
# 定义父类 class Parent: def mymethod(self): print('我是父类方法') # 定义子类 class Child(Parent): def mymethod(self): print('我是子类方法') # 子类实例化 c = Child() # 子类调用重写方法 c.mymethod() # 用子类对象调用父类已被覆盖的方法 super(Child,c).mymethod() #super() 函数是用于调用父类(超类)的一个方法。 ===输出结果=== D:\untitled\venv\Scripts\python.exe D:/untitled/Python_learn/test1.py 我是子类方法 我是父类方法__private_attrs:两个下划线开头,声明该属性为私有,不能在类地外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时 self.__private_attrs。
在类地内部,使用 def 关键字来定义一个方法,与一般函数定义不同,类方法必须包含参数 self,且为第一个参数,self 代表的是类的实例。
__private_method:两个下划线开头,声明该方法为私有方法,只能在类的内部调用 ,不能在类地外部调用。self.__private_methods
类的私有属性示例如下
class JustCounter: __secretCount = 0 # 私有属性 publicCount = 0 # 公开属性 def count(self): self.__secretCount += 1 self.publicCount += 1 print(self.__secretCount) counter = JustCounter() counter.count() counter.count() print(counter.publicCount) print(counter.__secretCount) #报错,实例不能访问私有变量 ===输出结果=== 1 2 2 Traceback (most recent call last): File "D:/untitled/Python_learn/test1.py", line 18, in <module> print(counter.__secretCount) #报错,实例不能访问私有变量 AttributeError: 'JustCounter' object has no attribute '__secretCount'类的私有方法示例如下
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): #公有方法 print('这是公有方法') self.__foo() x = Site('我的博客','https://blog.csdn.net/wanbin6470398/') x.who() ===输出结果=== name : 我的博客 url : https://blog.csdn.net/wanbin6470398/ x.foo() ===输出结果=== 这是公有方法 这是私有方法 x.__foo() ===输出结果=== Traceback (most recent call last): File "D:/untitled/Python_learn/test1.py", line 21, in <module> x.__foo() AttributeError: 'Site' object has no attribute '__foo'__init__ : 构造函数,在生成对象时调用
__del__ : 析构函数,释放对象时使用
__repr__: 打印,转换
__setitem__ : 按照索引赋值
__getitem__: 按照索引获取值
__len__: 获得长度
__cmp__: 比较运算
__call__: 函数调用
__add__: 加运算
__sub__: 减运算
__mul__: 乘运算
__div__: 除运算
__mod__: 求余运算
__pow__: 乘方
Python同样支持运算符重载,我们可以对类的专有方法进行重载,示例如下:
class Vector: def __init__(self,a,b): self.a = a self.b = b def __str__(self): return 'Vector(%d,%d)' % (self.a,self.b) def __add__(self, other): return Vector(self.a + other.a,self.b + other.b) v1 = Vector(2,10) v2 = Vector(5,-2) print(v1 + v2) ===输出结果=== D:\untitled\venv\Scripts\python.exe D:/untitled/Python_learn/test1.py Vector(7,8)转载于:https://www.cnblogs.com/wanbin/p/9514672.html
相关资源:Python零基础入门学习-水木书荟