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Python的類(class)與例項(instance)

面向物件最重要的概念就是類和例項,類是抽象的模板,例項是通過類創建出的一個個具體的物件,每個物件都擁有相同的方法,但各自的資料可能不同。

:定義類是通過class關鍵字,class後面緊接著是類名,即Student,類名通常是大寫開頭的單詞,緊接著是(object),表示該類是從哪個類繼承下來的,繼承的概念我們後面再講,通常,如果沒有合適的繼承類,就使用object類,這是所有類最終都會繼承的類。

class Student(object):
    pass

例項:建立例項是通過類名+()實現的。

bob = Student()
print(bob)

輸出為:
<__main__.
Student object at 0x0000000005FEF5C0>

變數bob指向的就是一個Student的例項,後面的0x0000000005FEF5C0是記憶體地址,每個object的地址都不一樣,而Student本身則是一個類。

可以自由地給一個例項變數繫結屬性,比如,給例項bart繫結一個name屬性:

bob.name = "Bob"
bob.name

輸出為:
'Bob'

由於類可以起到模板的作用,因此,可以在建立例項的時候,把一些我們認為必須繫結的屬性強制填寫進去。通過定義一個特殊的__init__方法,在建立例項的時候,就把name,score等屬性綁上去:

class Student(object)
: def __init__(self, name, score): self.name = name self.score = score

注意到__init__方法的第一個引數永遠是self,表示建立的例項本身,因此,在__init__方法內部,就可以把各種屬性繫結到self,因為self就指向建立的例項本身。

有了__init__方法,在建立例項的時候,就不能傳入空的引數了,必須傳入與__init__方法匹配的引數,但self不需要傳,Python直譯器自己會把例項變數傳進去:

bob = Student("Bob", 99)
print(bob.
name, bob.score) 輸出為 Bob 99

和普通的函式相比,在類中定義的函式只有一點不同,就是第一個引數永遠是例項變數self,並且,呼叫時,不用傳遞該引數。除此之外,類的方法和普通函式沒有什麼區別,所以,你仍然可以用預設引數、可變引數、關鍵字引數和命名關鍵字引數。

資料封裝 面向物件程式設計的一個重要特點就是資料封裝。在上面的Student類中,每個例項就擁有各自的name和score這些資料。我們可以通過函式來訪問這些資料,比如列印一個學生的成績:

def get_score(std):
    print('%s: %s' % (std.name, std.score))
    
get_score(bob)

輸出為:
Bob: 99

但是,既然Student例項本身就擁有這些資料,要訪問這些資料,就沒有必要從外面的函式去訪問,可以直接在Student類的內部定義訪問資料的函式,這樣,就把“資料”給封裝起來了。這些封裝資料的函式是和Student類本身是關聯起來的,我們稱之為類的方法:

class Student(object):

    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

    def print_score(self):
        print('%s: %s' % (self.name, self.score))

要定義一個方法,除了第一個引數是self外,其他和普通函式一樣。要呼叫一個方法,只需要在例項變數上直接呼叫,除了self不用傳遞,其他引數正常傳入:

bob = Student("Bob", 99)
bob.get_score()

輸出為:
Bob: 99

這樣一來,我們從外部看Student類,就只需要知道,建立例項需要給出name和score,而如何列印,都是在Student類的內部定義的,這些資料和邏輯被“封裝”起來了,呼叫很容易,但卻不用知道內部實現的細節。

類是建立例項的模板,而例項則是一個一個具體的物件,各個例項擁有的資料都互相獨立,互不影響;

方法就是與例項繫結的函式,和普通函式不同,方法可以直接訪問例項的資料;

通過在例項上呼叫方法,我們就直接操作了物件內部的資料,但無需知道方法內部的實現細節。