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Python3 面向物件
Python從設計之初就已經是一門面向物件的語言,正因為如此,在Python中建立一個類和物件是很容易的。本章節我們將詳細介紹Python的面向物件程式設計。
如果你以前沒有接觸過面向物件的程式語言,那你可能需要先了解一些面嚮物件語言的一些基本特徵,在頭腦裡頭形成一個基本的面向物件的概念,這樣有助於你更容易的學習Python的面向物件程式設計。
接下來我們先來簡單的瞭解下面向物件的一些基本特徵。
面向物件技術簡介
- 類(Class):用來描述具有相同的屬性和方法的物件的集合
- 方法:類中定義的函式。
- 類變數:類變數在整個例項化的物件中是公用的。類變數定義在類中且在函式體之外。類變數通常不作為例項變數使用。
- 資料成員:類變數或者例項變數用於處理類及其例項物件的相關的資料。
- 方法重寫:如果從父類繼承的方法不能滿足子類的需求,可以對其進行改寫,這個過程叫方法的覆蓋(override),也稱為方法的重寫。
- 區域性變數:定義在方法中的變數,只作用於當前例項的類。
- 例項變數:在類的宣告中,屬性是用變數來表示的,這種變數就稱為例項變數,例項變數就是一個用 self 修飾的變數。
- 繼承:即一個派生類(derived class)繼承基類(base class)的欄位和方法。繼承也允許把一個派生類的物件作為一個基類物件對待。例如,有這樣一個設計:一個Dog型別的物件派生自Animal類,這是模擬"是一個(is-a)"關係(例圖,Dog是一個Animal)。
- 例項化:建立一個類的例項,類的具體物件。
- 物件:通過類定義的資料結構例項。物件包括兩個資料成員(類變數和例項變數)和方法。
和其它程式語言相比,Python 在儘可能不增加新的語法和語義的情況下加入了類機制。
Python中的類提供了面向物件程式設計的所有基本功能:類的繼承機制允許多個基類,派生類可以覆蓋基類中的任何方法,方法中可以呼叫基類中的同名方法。
物件可以包含任意數量和型別的資料。
類定義
語法格式如下:
class ClassName: <statement-1> . . . <statement-N>
類例項化後,可以使用其屬性,實際上,建立一個類之後,可以通過類名訪問其屬性。
類物件
類物件支援兩種操作:屬性引用和例項化。
屬性引用使用和 Python 中所有的屬性引用一樣的標準語法:obj.name。
類物件建立後,類名稱空間中所有的命名都是有效屬性名。所以如果類定義是這樣:
例項(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3 class MyClass: """一個簡單的類例項""" i = 12345 def f(self): return 'hello world' # 例項化類 x = MyClass() # 訪問類的屬性和方法 print("MyClass 類的屬性 i 為:", x.i) print("MyClass 類的方法 f 輸出為:", x.f())
以上建立了一個新的類例項並將該物件賦給區域性變數 x,x 為空的物件。
執行以上程式輸出結果為:
MyClass 類的屬性 i 為: 12345
MyClass 類的方法 f 輸出為: hello world
類有一個名為 __init__() 的特殊方法(構造方法),該方法在類例項化時會自動呼叫,像下面這樣:
def __init__(self): self.data = []
類定義了 __init__() 方法,類的例項化操作會自動呼叫 __init__() 方法。如下例項化類 MyClass,對應的 __init__() 方法就會被呼叫:
x = MyClass()
當然, __init__() 方法可以有引數,引數通過 __init__() 傳遞到類的例項化操作上。例如:
例項(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3 class Complex: def __init__(self, realpart, imagpart): self.r = realpart self.i = imagpart x = Complex(3.0, -4.5) print(x.r, x.i) # 輸出結果:3.0 -4.5
self代表類的例項,而非類
類的方法與普通的函式只有一個特別的區別——它們必須有一個額外的第一個引數名稱, 按照慣例它的名稱是 self。
class Test: def prt(self): print(self) print(self.__class__) t = Test() t.prt()
以上例項執行結果為:
<__main__.Test instance at 0x100771878>
__main__.Test
從執行結果可以很明顯的看出,self 代表的是類的例項,代表當前物件的地址,而 self.class 則指向類。
self 不是 python 關鍵字,我們把他換成 runoob 也是可以正常執行的:
class Test: def prt(runoob): print(runoob) print(runoob.__class__) t = Test() t.prt()
以上例項執行結果為:
<__main__.Test instance at 0x100771878>
__main__.Test
類的方法
在類的內部,使用def關鍵字來定義一個方法,與一般函式定義不同,類方法必須包含引數 self, 且為第一個引數,self 代表的是類的例項。
例項(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3 #類定義 class people: #定義基本屬性 name = '' age = 0 #定義私有屬性,私有屬性在類外部無法直接進行訪問 __weight = 0 #定義構造方法 def __init__(self,n,a,w): self.name = n self.age = a self.__weight = w def speak(self): print("%s 說: 我 %d 歲。" %(self.name,self.age)) # 例項化類 p = people('runoob',10,30) p.speak()
執行以上程式輸出結果為:
runoob 說: 我 10 歲。
繼承
Python 同樣支援類的繼承,如果一種語言不支援繼承,類就沒有什麼意義。派生類的定義如下所示:
class DerivedClassName(BaseClassName1): <statement-1> . . . <statement-N>
BaseClassName(示例中的基類名)必須與派生類定義在一個作用域內。除了類,還可以用表示式,基類定義在另一個模組中時這一點非常有用:
class DerivedClassName(modname.BaseClassName):
例項(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3 #類定義 class people: #定義基本屬性 name = '' age = 0 #定義私有屬性,私有屬性在類外部無法直接進行訪問 __weight = 0 #定義構造方法 def __init__(self,n,a,w): self.name = n self.age = a self.__weight = w def speak(self): print("%s 說: 我 %d 歲。" %(self.name,self.age)) #單繼承示例 class student(people): grade = '' def __init__(self,n,a,w,g): #呼叫父類的構函 people.__init__(self,n,a,w) self.grade = g #覆寫父類的方法 def speak(self): print("%s 說: 我 %d 歲了,我在讀 %d 年級"%(self.name,self.age,self.grade)) s = student('ken',10,60,3) s.speak()
執行以上程式輸出結果為:
ken 說: 我 10 歲了,我在讀 3 年級
多繼承
Python同樣有限的支援多繼承形式。多繼承的類定義形如下例:
class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3): <statement-1> . . . <statement-N>
需要注意圓括號中父類的順序,若是父類中有相同的方法名,而在子類使用時未指定,python從左至右搜尋 即方法在子類中未找到時,從左到右查詢父類中是否包含方法。
例項(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3 #類定義 class people: #定義基本屬性 name = '' age = 0 #定義私有屬性,私有屬性在類外部無法直接進行訪問 __weight = 0 #定義構造方法 def __init__(self,n,a,w): self.name = n self.age = a self.__weight = w def speak(self): print("%s 說: 我 %d 歲。" %(self.name,self.age)) #單繼承示例 class student(people): grade = '' def __init__(self,n,a,w,g): #呼叫父類的構函 people.__init__(self,n,a,w) self.grade = g #覆寫父類的方法 def speak(self): print("%s 說: 我 %d 歲了,我在讀 %d 年級"%(self.name,self.age,self.grade)) #另一個類,多重繼承之前的準備 class speaker(): topic = '' name = '' def __init__(self,n,t): self.name = n self.topic = t def speak(self): print("我叫 %s,我是一個演說家,我演講的主題是 %s"%(self.name,self.topic)) #多重繼承 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,預設呼叫的是在括號中排前地父類的方法
執行以上程式輸出結果為:
我叫 Tim,我是一個演說家,我演講的主題是 Python
方法重寫
如果你的父類方法的功能不能滿足你的需求,你可以在子類重寫你父類的方法,例項如下:
例項(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3 class Parent: # 定義父類 def myMethod(self): print ('呼叫父類方法') class Child(Parent): # 定義子類 def myMethod(self): print ('呼叫子類方法') c = Child() # 子類例項 c.myMethod() # 子類呼叫重寫方法 super(Child,c).myMethod() #用子類物件呼叫父類已被覆蓋的方法
super() 函式是用於呼叫父類(超類)的一個方法。
執行以上程式輸出結果為:
呼叫子類方法
呼叫父類方法
更多文件:
類屬性與方法
類的私有屬性
__private_attrs:兩個下劃線開頭,宣告該屬性為私有,不能在類的外部被使用或直接訪問。在類內部的方法中使用時self.__private_attrs。
類的方法
在類的內部,使用 def 關鍵字來定義一個方法,與一般函式定義不同,類方法必須包含引數self,且為第一個引數,self代表的是類的例項。
self的名字並不是規定死的,也可以使用this,但是最好還是按照約定是用self。
類的私有方法
__private_method:兩個下劃線開頭,宣告該方法為私有方法,只能在類的內部呼叫 ,不能在類的外部呼叫。self.__private_methods。
例項
類的私有屬性例項如下:
例項(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3 class JustCounter: __secretCount = 0 # 私有變數 publicCount = 0 # 公開變數 def count(self): self.__secretCount += 1 self.publicCount += 1 print (self.__secretCount) counter = JustCounter() counter.count() counter.count() print (counter.publicCount) print (counter.__secretCount) # 報錯,例項不能訪問私有變數
執行以上程式輸出結果為:
1
2
2
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 16, in <module>
print (counter.__secretCount) # 報錯,例項不能訪問私有變數
AttributeError: 'JustCounter' object has no attribute '__secretCount'
類的私有方法例項如下:
例項(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3 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('這是私有方法') def foo(self): # 公共方法 print('這是公共方法') self.__foo() x = Site('菜鳥教程', 'www.runoob.com') x.who() # 正常輸出 x.foo() # 正常輸出 x.__foo() # 報錯
以上例項執行結果:
類的專有方法:
- __init__ :建構函式,在生成物件時呼叫
- __del__ :解構函式,釋放物件時使用
- __repr__ :列印,轉換
- __setitem__ :按照索引賦值
- __getitem__:按照索引獲取值
- __len__:獲得長度
- __cmp__:比較運算
- __call__:函式呼叫
- __add__:加運算
- __sub__:減運算
- __mul__:乘運算
- __truediv__:除運算
- __mod__:求餘運算
- __pow__:乘方
運算子過載
Python同樣支援運算子過載,我們可以對類的專有方法進行過載,例項如下:
例項(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3 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)
以上程式碼執行結果如下所示:
Vector(7,8)
2、
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作者:ylbtech 出處:http://ylbtech.cnblogs.com/ 本文版權歸作者和部落格園共有,歡迎轉載,但未經作者同意必須保留此段宣告,且在文章頁面明顯位置給出原文連線,否則保留追究法律責任的權利。 |