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Python 基础入门–简介和环境配置Python基础入门_2基础语法和变量类型Python基础入门_3条件语句和迭代循环Python基础入门_4函数
第五篇主要介绍 Python 的面向对象基础知识#xff0c;也就是类的介绍#xff0c;包括类方法和属性、构造…Python 基础入门前四篇
Python 基础入门–简介和环境配置Python基础入门_2基础语法和变量类型Python基础入门_3条件语句和迭代循环Python基础入门_4函数
第五篇主要介绍 Python 的面向对象基础知识也就是类的介绍包括类方法和属性、构造方法、方法重写、继承等最后给出两道简单的练习题。 5.面向对象
5.1 简介
先简单介绍一些名词概念。
类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。类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是在类声明的内部但是在类的其他成员方法之外声明的。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。
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。
5.2 类定义
下面是简单定义一个类
# 定义一个动物类别
class Animal(object):# 类变量eat Truedef __init__(self, name, gender):self.name nameself.gender gender# 类方法def run(self):return Animal run!
# 实例化类
anm Animal(animal, male)# 访问类的属性和方法
print(Animal 类的属性 eat 为, anm.eat)
print(Animal 类的方法 run 输出为, anm.run())输出结果
Animal 类的属性 eat 为 True
Animal 类的方法 run 输出为 Animal run!上述是一个简单的类的定义通常一个类需要有关键字 class 然后接一个类的名字然后如果是 python2.7 是需要如例子所示加上圆括号和 object 但在 python3 版本中其实可以直接如下所示
class Animal:构造方法和特殊参数 self 的表示
然后 __init__ 是构造方法即在进行类实例化的时候会调用该方法也就是 anm Animal(animal, male)。
此外对于类的方法第一个参数也是必须带上的参数按照惯例名称是 self 它代表的是类的实例也就是指向实例本身的引用让实例本身可以访问类中的属性和方法。如下代码所示
class Test:def prt(self):print(self)print(self.__class__)t Test()
t.prt()输出结果
__main__.Test object at 0x000002A262E2BA20
class __main__.Test可以看到 print(self) 的结果是输出当前对象的地址而 self.__class__ 表示的就是类。
刚刚说了 self 只是惯例取的名称换成其他名称也可以如下所示
# 不用 self 名称
class Test2:def prt(sss):print(sss)print(sss.__class__)t2 Test2()
t2.prt()输出结果是一样的类实例的地址改变了而已。
__main__.Test2 object at 0x000001FB7644BBA8
class __main__.Test2类方法
类方法和构造方法一样首先是关键字 def 接着就是参数第一个必须是 self 表示类实例的参数。
#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 nself.age aself.__weight wdef speak(self):print(%s 说: 我 %d 岁。 %(self.name,self.age))# 实例化类
p people(runoob,10,30)
p.speak()输出结果
runoob 说: 我 10 岁。5.3 继承
继承的语法定义如下
class DerivedClassName(BaseClassName1,BaseClassName2,...):statement-1...statement-N需要注意
圆括号中基类的顺序当基类含有相同方法名子类没有指定(即类似 BaseClass1.method1()python 会从左到右搜索继承的基类是否包含该方法基类和子类必须定义在一个作用域内
下面给出一个代码例子基类定义还是上一节中的 people 类别这次定义一个子类 student
# 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 岁了我在读 %d 年级 % (self.name, self.age, self.grade))s student(ken, 10, 60, 3)
s.speak()输出结果
ken 说: 我 10 岁了我在读 3 年级这是一个单继承即继承一个基类的示例子类的构造方法必须先调用基类(父类)的构造方法
# 调用父类的构造方法
people.__init__(self, n, a, w)另一种调用基类的构造方法利用 super() 函数
super.__init__(self, n, a, w)方法重写
上述例子还重写了基类的方法 speak()。
方法重写是在基类的方法无法满足子类的需求时在子类重写父类的方法。
多继承
python 也支持多继承下面是一个例子继续沿用刚刚定义的一个类 student 然后再重新定义一个基类 speaker
#另一个类多重继承之前的准备
class speaker():topic name def __init__(self,n,t):self.name nself.topic tdef 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(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输出结果
我叫 Tim我是一个演说家我演讲的主题是 Python而如果想指定任意父类的方法可以添加下面这段代码
# 显示调用 student 父类的 speak 方法
def speak(self):super(student, self).speak()上面介绍过了 super() 函数是调用父类的一个方法可以直接 super().method() 但如果是多继承并且指定父类的话就如上述所示添加父类名字以及 self 来表示类实例。
另外python2.7 调用 super() 方法也需要传入父类名字和 self 两个参数。
5.4 类属性与方法
属性和方法的访问权限即可见性有三种公开、受保护以及私有私有方法和私有属性如下定义 类的私有属性两个下划线开头声明该属性私有不能在类的外部被使用或直接访问而在类内部的方法中使用时self.__private_attrs 类的私有方法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。
而如果是受保护的属性或者方法则是一个下划线开头例如 _protected_attr 。
下面是一个简单的示例
class JustCounter:__secretCount 0 # 私有变量publicCount 0 # 公开变量def count(self):self.__secretCount 1self.publicCount 1print(self.__secretCount)self.__count()def __count(self):print(私有方法)counter JustCounter()
counter.count()
counter.count()
print(counter.publicCount)
print(counter.__secretCount) # 报错实例不能访问私有变量
print(counter.__count())输出结果
1
私有方法
2
私有方法
2调用私有属性会报错
AttributeError: JustCounter object has no attribute __secretCount调用私有方法会报错
AttributeError: JustCounter object has no attribute __count类的属性不仅可以是变量也可以是类实例作为一个属性例子如下所示
class TimeCounter:def __init__(self):print(timer)class JustCounter:__secretCount 0 # 私有变量publicCount 0 # 公开变量def __init__(self):self.timer TimeCounter()def count(self):self.__secretCount 1self.publicCount 1print(self.__secretCount)self.__count()def __count(self):print(私有方法)counter JustCounter()
counter.count()
counter.count()
print(counter.publicCount)同样继续采用 JustCounter 类只是新定义 TimeCounter 并在 JustCounter 调用构造方法实例化一个 TimeCounter 类输出结果
timer
1
私有方法
2
私有方法
25.5 练习
最后是来自 Python-100-Days–Day08面向对象基础 的两道练习题
定义一个简单的数字时钟
这个例子将采用受保护的属性即属性名字以单下划线开头所以初始化的构造方法如下
from time import sleepclass Clock(object):数字时钟def __init__(self, hour0, minute0, second0):初始化三个基本属性时分秒:param hour::param minute::param second:self._hour hourself._minute minuteself._second second然后是模拟时钟的运行这里只需要注意时钟运行过程边界问题即秒和分都是每到 60 需要置零并让分或者时加 1而时是每隔 24 需要进行这样的操作 def run(self):模拟时钟的运行:return:self._second 1if self._second 60:self._second 0self._minute 1if self._minute 60:self._minute 0self._hour 1if self._hour 24:self._hour 0最后是显示时间需要注意时、分和秒三个属性都是整数如果采用 % 进行格式化需要调用 str() 方法显示将它们从整数变成字符串类型而如果用 format() 方法就不需要。
def show(self):显示时间:return:print({:02d}:{:02d}:{:02d}.format(self._hour, self._minute, self._second))简单的运用例子这里调用 time.sleep() 方法每显示一次时间休眠一秒然后运行设置循环次数是 5 次。
# 简单时钟例子
clock Clock(23, 59, 57)
i 0
while i 5:clock.show()sleep(1)clock.run()i 1输出结果
23:59:57
23:59:58
23:59:59
00:00:00
00:00:01定义一个类描述点之间的移动和距离
第二个练习是定义一个类描述平面上点之间的移动和距离计算
首先是基本的构造方法定义这里作为平面上的点需要定义的属性就是点的横纵坐标
# 定义描述平面上点之间的移动和计算距离的类
class Point(object):def __init__(self, x0, y0):初始的坐标:param x:横坐标:param y:纵坐标self._x xself._y y接着点的移动可以有两种实现第一种直接说明目标点的坐标
def move_to(self, new_x, new_y):移动到新的坐标:param new_x:新的横坐标:param new_y:新的纵坐标:return:self._x new_xself._y new_y第二种则是只告诉分别在横、纵两个方向移动的距离
def move_by(self, dx, dy):移动指定的增量:param dx:横坐标的增量:param dy:纵坐标的增量:return:self._x dxself._y dy然后计算点之间的距离方法这里就需要用到刚刚从 math 库导入的方法 sqrt 即求取平方根
def distance(self, other):计算与另一个点的距离:param other::return:x_dist self._x - other._xy_dist self._y - other._yreturn sqrt(x_dist ** 2 y_dist ** 2)最后当然就是打印当前点的坐标信息了 def __str__(self):显示当前点坐标:return:return ({},{}).format(self._x, self._y)简单的应用例子
p1 Point(10, 20)
p2 Point(30, 5)
print(point1:, p1)
print(point2:, p2)
p1.move_to(15, 25)
print(after move to (15, 25), point1:, p1)
p1.move_by(20, 10)
print(move by (20, 10), point1:, p1)
dist p1.distance(p2)
print(distance between p1 and p2: , dist)输出结果
point1: (10,20)
point2: (30,5)
after move to (15, 25), point1: (15,25)
move by (20, 10), point1: (35,35)
distance between p1 and p2: 30.4138126514911参考
《Python 编程从入门到实践》Python3 面向对象Python-100-Days–Day08面向对象基础 小结
本文简单介绍 Python 面向对象的基础内容主要是类的定义、方法和属性介绍继承和方法重写这些是比较基础的内容后续计划的进阶内容关于面向对象部分还会继续介绍如多态、装饰器等内容。
此外本文的代码都上传到我的 github 上了
https://github.com/ccc013/Python_Notes/blob/master/Practise/class_example.py
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