【Python】类
文章目录
- 概要
- 一、类的使用
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- 1.1 定义类
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- 1.1.1 方法__init__()
- 1.1.2 self参数
- 1.1.3 isinstance()函数
- 1.2 调用对象的属性与方法
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- 1.2.1 调用属性
- 1.2.2 调用方法
- 1.3 专用方法
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- 1.3.1 专用函数介绍
- 1.3.2 " \_\_str__() "和" \_\_repr__() "
- 二、面向对象的特性
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- 2.1 封装
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- 2.1.1 变量的访问权限
- 2.1.2 静态
- 2.2 继承
- 2.3 多态
- 其他章节的内容
概要
文章围绕面向对象，讲解了Pyhton的类以及面向对象的三大特性，封装、继承、多态。
一、类的使用
1.1 定义类
1.1.1 方法__init__()
这是Python用来初始化类的方法，也称作构造方法。它的参数除了你想要初始化的变量和想要做的操作，还有一个self参数。
1.1.2 self参数
在Python类的所有方法的参数列表中，开始的第一个参数一定是self，他是一个指向对象本身的引用，可以通过他来访问类中的变量和方法。self参数无需传值，只需要在定义的时候写在参数列表的第一位即可。
以下是一个示例：
class Student:
def __init__(self, name, number):
self.name = name
self.number = number
def getInfo(self):
print(self.name, self.number)
在变量前加上self，这时形参name的值会存储到变量name中，然后变量name会关联到当前创建的对象。
1.1.3 isinstance()函数
可以用该函数判断某一对象是否为某个类的实例。
1.2 调用对象的属性与方法
在讲调用之前，我们先来明晰一个概念，就是在类中我们称函数为函数，变量为变量，在实例化后的对象中我们称他的函数为方法，变量为属性。
1.2.1 调用属性
调用属性的语法是：
对象名.属性名
如果调用得到属性是静态的，也就是类变量还可以这么写：
类名.属性名
这里介绍两个内置函数getattr和hasattr他们的参数列表都是一个对象名和要查询的属性名，分别返回属性的值以及属性是否在对象当中。
1.2.2 调用方法
讲调用方法前，我们先看下一下的例子
>>> type(Account.deposit)
<class 'Function'>
>>> type(spock_account.deposit)
<class 'method'>
这里的“ Account ”和“ spock_account ”分别是类以及该类的实例对象，他们的函数“ deposit ”的类型分别为函数和方法。产生这种区别的原因主要在于前者是一个双参数函数（假定直接通过对象名调用deposit函数只需要一个参数），而后者是一个单参数函数。前者的参数列表第一个参数是“ self ”（应当是一个对象名），那后者为什么不需要传递参数“ self ”呢？因为在‘ 对象名. “的过程中对象名已经作为” self “参数被传递到了函数里面去。
1.3 专用方法
1.3.1 专用函数介绍
专用函数是指在类里面以” __ “开头和结尾的函数，他们往往会在某些特殊情况下被Python解释器调用。比如说__init__()函数，他会在这个类实例化为对象的时候自动调用。再者如__len__()函数，当使用Python内置函数len()对某个对象查询长度时，len()函数会调用__len__()函数来获取当前对象的长度，Python的所有序列都实现了__len__()函数。以下是一些常用的专用方法：
| 方法名 | 方法的返回值或用途 |
|---|---|
| __init__(self, …) | 类的构造器，用于初始化对象 |
| __del__(self) | 类的析构器，用于对象销毁时的清理工作 |
| __str__(self) | 返回对象的字符串表示，通常用于打印 |
| __repr__(self) | 返回对象的官方字符串表示，通常用于调试 |
| __len__(self) | 返回容器类型的长度 |
| __getitem__(self, key) | 获取序列的元素，如 obj[key] |
| __setitem__(self, key, value) | 设置序列的元素，如 obj[key] = value |
| __delitem__(self, key) | 删除序列的元素，如 del obj[key] |
| __iter__(self) | 返回对象的迭代器 |
| __next__(self) | 返回迭代器的下一个元素 |
| __call__(self, …) | 允许一个对象被调用像一个函数 |
| __get__(self, instance, owner) | 描述属性的获取方式 |
| __set__(self, instance, value) | 描述属性的设置方式 |
| __delete__(self, instance) | 描述属性的删除方式 |
| __eq__(self, other) | 等于运算符 == 的实现 |
| __ne__(self, other) | 不等于运算符 != 的实现 |
| __lt__(self, other) | 小于运算符 < 的实现 |
| __le__(self, other) | 小于等于运算符 <= 的实现 |
| __gt__(self, other) | 大于运算符 > 的实现 |
| __ge__(self, other) | 大于等于运算符 >= 的实现 |
| __add__(self, other) | 加法运算符 + 的实现 |
| __sub__(self, other) | 减法运算符 - 的实现 |
| __mul__(self, other) | 乘法运算符 * 的实现 |
| __truediv__(self, other) | 除法运算符 / 的实现（Python 3） |
| __floordiv__(self, other) | 整除运算符 // 的实现 |
| __mod__(self, other) | 模运算符 % 的实现 |
| __pow__(self, other[, modulo]) | 幂运算符 ** 的实现 |
| __contains__(self, item) | 成员检测运算符 in 的实现 |
| __enter__(self) | 上下文管理器协议的进入部分，用于 with 语句 |
| __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb) | 上下文管理器协议的退出部分，用于 with 语句 |
1.3.2 " __str__() “和” __repr__() "
str() 的目的是向调用程序的人输出有关这个类的信息，目的是为了以简洁的语言让人类读懂，是人类友好的；repr() 的目的是输出明确的无歧义的信息，在理想情况下改函数返回的字符串能被eval()解析回原对象，是机器友好的。
除了显式调用 " __str__() " 和 ，在使用print输出一个类的时候，或者使用格式化字符串的时候，或者使用“ + ”拼接对象和字符串的时候都会调用" __str__() "。
print(my_object) # 调用了 my_object.__str__()
formatted_string = "Value: %s" % my_object
formatted_string = "Value: {}".format(my_object)
formatted_string = f"Value: {my_object}"
当向解释器中直接输入对象的名字，则会调用 " __repr__() "，要注意当" __str__() “没有实现的时候，Python解释器会自动调用” __repr__() “，如果连” __repr__() "都没有实现则Python解释器会生成一个默认的字符串表示，这个默认的表示通常是类似于 “ <__main__.ClassName object at memory_address>” 的字符串.
>>> my_object
MyClass(42) # 假设这是 __repr__ 的实现
container = [my_object]
print(container) # 输出可能类似于 [MyClass(42)]
二、面向对象的特性
2.1 封装
封装即将数据和操作封装到一起，通过控制访问权限，可以将实现细节隐藏对外只表现出接口供外界调用。
2.1.1 变量的访问权限
Python当中并没有严格限制变量的访问权限，这与其他的面向对象语言有所不同，Python的访问权限表示主要通过变量名或函数名来识别。以‘ _ ’开头的为protected成员，以‘ __ ’开头的是private成员，以‘ __ ’开头结尾的通常是系统定义的特殊成员。
| 类型 | 权限 |
|---|---|
| private | 私有成员只有自身的方法能访问 |
| protected | 受保护的成员只有自身的方法和子类的方法可以访问 |
| default | 默认成员在一个包内的方法可以访问 |
| public | 公用成员任何方法都可以访问 |
2.1.2 静态
1）静态变量（类变量）：不是在init函数中初始化的变量，而是在类定义中直接声明赋值的变量称作静态变量，他是属于类的，可以通过类名直接调用，所有对象共享。
2）实例方法：普通定义的类方法。
3）类方法（@classmethid）：类方法是属于类的方法，可以调用类的类变量，但是不能调用实例变量。用装饰器@classmethid声明。
4）静态方法（@staticmethod）：静态方法不访问任何类的属性和方法，用装饰器@staticmethod修饰。
2.2 继承
继承需要父类和子类须在同文件中且在子类前面定义。由于子类继承不会调用父类的构造方法，所以需要子类自行调用，定义子类时在类名后面加括号，括号内写父类的名字，子类的init方法先调用父类的init方法再初始化自身的属性。
class parent():
pass
class child(parent):
def __init__(self, ...):
super().__init__(父类初始化的参数列表)
#初始化自身属性
2.3 多态
多态指的是子类对象可以传给需要父类类型参数的函数，这时同一个函数表现出什么状态就取决于子类对象的性质。比如Python的运算符重载。
其他章节的内容
序列
集合与字典
函数
模块和包
异常
文件
类
高级特性