• Python3 面向对象

    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。

    面向对象技术简介

    • 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。
    • 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。
    • 局部变量：定义在方法中的变量，只作用于当前实例的类。
    • 实例变量：在类的声明中，属性是用变量来表示的，这种变量就称为实例变量，实例变量就是一个用 self 修饰的变量。
    • 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。例如，有这样一个设计：一个Dog类型的对象派生自Animal类，这是模拟"是一个（is-a）"关系（例图，Dog是一个Animal）。
    • 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。

    类定义

    语法格式如下：

    1. class ClassName:
    2.     1>
    3.     .
    4.     .
    5.     .
    6.

    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

    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:

    实例(Python 3.0+)

    1. #!/usr/bin/python3
    2.  
    3. class MyClass:
    4.     """一个简单的类实例"""
    5.     i = 12345
    6.     def f(self):
    7.         return 'hello world'
    8.  
    9. # 实例化类
    10. x = MyClass()
    11.  
    12. # 访问类的属性和方法
    13. print("MyClass 类的属性 i 为：", x.i)
    14. 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。

    执行以上程序输出结果为：

    1. MyClass 类的属性 i 为： 12345
    2. MyClass 类的方法 f 输出为： hello world

    类有一个名为 __init__() 的特殊方法（构造方法），该方法在类实例化时会自动调用，像下面这样：

    1. def __init__(self):
    2.     self.data = []

    类定义了 __init__() 方法，类的实例化操作会自动调用 __init__() 方法。如下实例化类 MyClass，对应的 __init__() 方法就会被调用:

    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:

    实例(Python 3.0+)

    1. #!/usr/bin/python3
    2.  
    3. class Complex:
    4.     def __init__(self, realpart, imagpart):
    5.         self.r = realpart
    6.         self.i = imagpart
    7. x = Complex(3.0, -4.5)
    8. print(x.r, x.i)   # 输出结果：3.0 -4.5

    self代表类的实例，而非类

    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。

    1. class Test:
    2.     def prt(self):
    3.         print(self)
    4.         print(self.__class__)
    5.  
    6. t = Test()
    7. t.prt()

    以上实例执行结果为：

    1. <__main__.Test instance at 0x100771878>
    2. __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，我们把他换成 runoob 也是可以正常执行的:

    1. class Test:
    2.     def prt(runoob):
    3.         print(runoob)
    4.         print(runoob.__class__)
    5.  
    6. t = Test()
    7. t.prt()

    以上实例执行结果为：

    1. <__main__.Test instance at 0x100771878>
    2. __main__.Test

    类的方法

    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。

    实例(Python 3.0+)

    1. #!/usr/bin/python3
    2.  
    3. #类定义
    4. class people:
    5.     #定义基本属性
    6.     name = ''
    7.     age = 0
    8.     #定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
    9.     __weight = 0
    10.     #定义构造方法
    11.     def __init__(self,n,a,w):
    12.         self.name = n
    13.         self.age = a
    14.         self.__weight = w
    15.     def speak(self):
    16.         print("%s 说: 我 %d 岁。" %(self.name,self.age))
    17.  
    18. # 实例化类
    19. p = people('runoob',10,30)
    20. p.speak()

    执行以上程序输出结果为：

    runoob 说: 我 10 岁。

    继承

    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:

    1. class DerivedClassName(BaseClassName):
    2.     
    3.     .
    4.     .
    5.     .
    6.     N>

    子类（派生类 DerivedClassName）会继承父类（基类 BaseClassName）的属性和方法。

    BaseClassName（实例中的基类名）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):

    实例(Python 3.0+)

    1. #!/usr/bin/python3
    2.  
    3. #类定义
    4. class people:
    5.     #定义基本属性
    6.     name = ''
    7.     age = 0
    8.     #定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
    9.     __weight = 0
    10.     #定义构造方法
    11.     def __init__(self,n,a,w):
    12.         self.name = n
    13.         self.age = a
    14.         self.__weight = w
    15.     def speak(self):
    16.         print("%s 说: 我 %d 岁。" %(self.name,self.age))
    17.  
    18. #单继承示例
    19. class student(people):
    20.     grade = ''
    21.     def __init__(self,n,a,w,g):
    22.         #调用父类的构函
    23.         people.__init__(self,n,a,w)
    24.         self.grade = g
    25.     #覆写父类的方法
    26.     def speak(self):
    27.         print("%s 说: 我 %d 岁了，我在读 %d 年级"%(self.name,self.age,self.grade))
    28.  
    29.  
    30.  
    31. s = student('ken',10,60,3)
    32. s.speak()

    执行以上程序输出结果为：

    ken 说: 我 10 岁了，我在读 3 年级

    多继承

    Python同样有限的支持多继承形式。多继承的类定义形如下例:

    1. class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3):
    2.     
    3.     .
    4.     .
    5.     .
    6.     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。

    实例(Python 3.0+)

    1. #!/usr/bin/python3
    2.  
    3. #类定义
    4. class people:
    5.     #定义基本属性
    6.     name = ''
    7.     age = 0
    8.     #定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
    9.     __weight = 0
    10.     #定义构造方法
    11.     def __init__(self,n,a,w):
    12.         self.name = n
    13.         self.age = a
    14.         self.__weight = w
    15.     def speak(self):
    16.         print("%s 说: 我 %d 岁。" %(self.name,self.age))
    17.  
    18. #单继承示例
    19. class student(people):
    20.     grade = ''
    21.     def __init__(self,n,a,w,g):
    22.         #调用父类的构函
    23.         people.__init__(self,n,a,w)
    24.         self.grade = g
    25.     #覆写父类的方法
    26.     def speak(self):
    27.         print("%s 说: 我 %d 岁了，我在读 %d 年级"%(self.name,self.age,self.grade))
    28.  
    29. #另一个类，多重继承之前的准备
    30. class speaker():
    31.     topic = ''
    32.     name = ''
    33.     def __init__(self,n,t):
    34.         self.name = n
    35.         self.topic = t
    36.     def speak(self):
    37.         print("我叫 %s，我是一个演说家，我演讲的主题是 %s"%(self.name,self.topic))
    38.  
    39. #多重继承
    40. class sample(speaker,student):
    41.     a =''
    42.     def __init__(self,n,a,w,g,t):
    43.         student.__init__(self,n,a,w,g)
    44.         speaker.__init__(self,n,t)
    45.  
    46. test = sample("Tim",25,80,4,"Python")
    47. test.speak()   #方法名同，默认调用的是在括号中参数位置排前父类的方法

    执行以上程序输出结果为：

    我叫 Tim，我是一个演说家，我演讲的主题是 Python

    方法重写

    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：

    实例(Python 3.0+)

    1. #!/usr/bin/python3
    2.  
    3. class Parent:        # 定义父类
    4.    def myMethod(self):
    5.       print ('调用父类方法')
    6.  
    7. class Child(Parent): # 定义子类
    8.    def myMethod(self):
    9.       print ('调用子类方法')
    10.  
    11. c = Child()          # 子类实例
    12. c.myMethod()         # 子类调用重写方法
    13. super(Child,c).myMethod() #用子类对象调用父类已被覆盖的方法

    super() 函数是用于调用父类(超类)的一个方法。

    执行以上程序输出结果为：

    1. 调用子类方法
    2. 调用父类方法

    更多文档：

    Python 子类继承父类构造函数说明

    类属性与方法

    类的私有属性

    __private_attrs：两个下划线开头，声明该属性为私有，不能在类的外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时 self.__private_attrs。

    类的方法

    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。

    self 的名字并不是规定死的，也可以使用 this，但是最好还是按照约定使用 self。

    类的私有方法

    __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 ，不能在类的外部调用。self.__private_methods。

    实例

    类的私有属性实例如下：

    实例(Python 3.0+)

    1. #!/usr/bin/python3
    2.  
    3. class JustCounter:
    4.     __secretCount = 0  # 私有变量
    5.     publicCount = 0    # 公开变量
    6.  
    7.     def count(self):
    8.         self.__secretCount += 1
    9.         self.publicCount += 1
    10.         print (self.__secretCount)
    11.  
    12. counter = JustCounter()
    13. counter.count()
    14. counter.count()
    15. print (counter.publicCount)
    16. print (counter.__secretCount)  # 报错，实例不能访问私有变量

    执行以上程序输出结果为：

    1. 1
    2. 2
    3. 2
    4. Traceback (most recent call last):
    5.   File "test.py", line 16, in 
    6.     print (counter.__secretCount)  # 报错，实例不能访问私有变量
    7. AttributeError: 'JustCounter' object has no attribute '__secretCount'

    类的私有方法实例如下：

    实例(Python 3.0+)

    1. #!/usr/bin/python3
    2.  
    3. class Site:
    4.     def __init__(self, name, url):
    5.         self.name = name       # public
    6.         self.__url = url   # private
    7.  
    8.     def who(self):
    9.         print('name  : ', self.name)
    10.         print('url : ', self.__url)
    11.  
    12.     def __foo(self):          # 私有方法
    13.         print('这是私有方法')
    14.  
    15.     def foo(self):            # 公共方法
    16.         print('这是公共方法')
    17.         self.__foo()
    18.  
    19. x = Site('菜鸟教程', 'www.runoob.com')
    20. x.who()        # 正常输出
    21. x.foo()        # 正常输出
    22. x.__foo()      # 报错

    以上实例执行结果：

    类的专有方法：

    • __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
    • __truediv__: 除运算
    • __mod__: 求余运算
    • __pow__: 乘方

    运算符重载

    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，实例如下：

    实例(Python 3.0+)

    1. #!/usr/bin/python3
    2.  
    3. class Vector:
    4.    def __init__(self, a, b):
    5.       self.a = a
    6.       self.b = b
    7.  
    8.    def __str__(self):
    9.       return 'Vector (%d, %d)' % (self.a, self.b)
    10.    
    11.    def __add__(self,other):
    12.       return Vector(self.a + other.a, self.b + other.b)
    13.  
    14. v1 = Vector(2,10)
    15. v2 = Vector(5,-2)
    16. print (v1 + v2)

    以上代码执行结果如下所示:

    Vector(7,8)
  • 相关阅读:
    BFC（块格式化上下文）
    1026 程序运行时间
    Pytorch训练神经网络完整步骤：搭建一个完整的神经网络（以用于Mnist手写数字识别的卷积神经网络为例）
    您账号或密码有误,请重新输入?
    请求数据，后台返回上千条上万条数据，怎么办
    ConfigMap挂载与Subpath在Nginx容器中的应用
    A - Block Sequence
    西瓜书读书笔记整理（六）—— 第六章 支持向量机
    NT68661-屏参升级-RK3128-开机自己升级屏参
    吃透Chisel语言.26.Chisel进阶之输入信号处理（二）——多数表决器滤波、函数抽象和异步复位
  • 原文地址：https://blog.csdn.net/unbelievevc/article/details/125904915