Task10:类与对象(2day)

mac2025-02-18  7

我们准备利用17天时间,将 Python 基础的刻意练习分为如下任务:

Task01:变量、运算符与数据类型(1day) Task02:条件与循环(1day) Task03:列表与元组(2day) Task04:字符串与序列(1day) Task05:函数与Lambda表达式(2day) Task06:字典与集合(1day) Task07:文件与文件系统(2day) Task08:异常处理(1day) Task09:else 与 with 语句(1day) Task10:类与对象(2day) Task11:魔法方法(2day) Task12:模块(1day)

1. 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

2. 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() # 我叫球B,该死的,谁踢我...

3. 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...

4. 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'

5. 继承

Python 同样支持类的继承,派生类的定义如下所示:

class DerivedClassName(BaseClassName): <statement-1> . . . <statement-N>

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): <statement-1> . . . <statement-N>

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): <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

6. 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

7. 类、类对象和实例对象

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。(对应java 的静态变量)

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。(实例属性也就是一般对象的属性)

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。而对于类属性而言 调用 (类名.类属性) 》 (self.类属性) 因此self.类属性 进行修改时只影响自己的类属性,不对其他实例产生影响,而(类名.类属性)进行修改就会影响全部的实例对象,如下面的代码: # 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

8. 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}

9. 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'

这个例子很酷!

class A(object): def set(self, a, b): x = a a = b b = x print(a, b) a = A() c = getattr(a, 'set') # 把 这个方法拿出来了 c(a='1', b='2') # 2 1 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。 class A(object): bar = 1 a = A() print(getattr(a, 'bar')) # 1 setattr(a, 'bar', 5) print(a.bar) # 5 setattr(a, "age", 28) print(a.age) # 28 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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