python基础 编程思想

编程思想

	面向过程	面向对象
区别	事物比较简单，可以用线性思维解决	事物比较复杂，使用简单的线性思维无法解决
共同点	面向过程和面向对象都是解决实际问题的一种思维方式
	二者相辅相成，并不是独立的 解决复杂问题，通过面向对象方式便于我们从宏观上把握事物之间的复杂关系、方便我们分析整个系统，具体到微观操作，仍然使用面向过程方式来处理

类与对象

　　类：多个类似事物组成的群体的统称，能够帮助我们快速理解和判断事物的性质

　　数据类型：

　　　　不同数据类型属于不同的类

　　　　使用内置函数查看数据类型

　　对象：

　　　　1,2,3等都是int类之下包含的相似的不同个例，这些个例专业术语称为实例或对象

　类

　　　创建类的语法

　　　　class 类名：

　　　　　　pass

　　类定义不能为空，但如果处于某种原因写了无内容的类定义语句，可以使用 pass 语句来避免错误

　　　类的组成

　　　　类属性

　　　　实例方法

　　　　静态方法

　　　　类方法

　　　__init__()函数

　　　　所有类都有一个名为 __init__() 的函数，它始终在启动类时执行。

　　　　使用 __init__() 函数将值赋给对象属性，或者在创建对象时需要执行的其他操作

　　　　每次使用类创建新对象时，都会自动调用 __init__() 函数

# # ----------类和对象----------
class Student:  # student为类的名称，由一个或多个单词组成，每个单词首字母大写
    place = 'XX'  # 类属性
    # def在类之内定义的称为方法，类之外的称为函数
    def __init__(self,name,age):  # name、age为实例属性
        self.name = name
        self.age = age
        # 实例方法
    def info(self):
        print("my name is ", self.name, 'age', self.age)
    # 类方法
    @classmethod
    def cm(cls):
        print('类方法')
    # 静态方法
    @staticmethod
    def sm():
        print("静态方法")

　　　self参数

　　　　self 参数是对类的当前实例的引用，用于访问属于该类的变量。

　　　　它不必被命名为self，可以随意被调用，但它必须是类中任意函数的首个参数

　对象

　　　对象的创建

　　　　对象的创建又称类的实例化

　　　　语法：

　　　　　　实例名 = 类名（）

　　　　意义：有了实例，就可以调用类中的方法

# 创建student类的对象
stu = Student('张三',8)
print(stu)  # 输出student对象的内存地址，16进制
print(stu.eat())   # 对象名.方法名()
print(Student.eat(stu))  # 类名.方法(类的对象)，与上一行功能相同，都是调用Student中的eat方法

　　　修改对象属性

# 修改对象属性
stu.name = '李四'
print(stu.name, stu.age)

　　　删除对象属性

# 删除对象属性
del stu.age
print(stu.name, stu.age)

　　　删除对象

　　　　使用del关键字删除对象

# 删除对象
del stu
print(stu)

　类属性、类方法、静态对象

　　类属性：类中方法外的变量称为类属性，被该类的所有对象所共享

　　类方法：使用@classmethod修饰的方法，使用类名直接访问的方法

　　静态方法：使用@staticmethod修饰的主法，使用类名直接访问的方法

# 类属性、类方法、静态方法
print(Student.place)
stu = Student('a', 4)
stu1 = Student('b', 3)
print(stu.place)
print(stu1.place)
Student.place = 'AA'
print(stu.place)
print(stu1.place)
# 类方法的使用方式
Student.cm()
# 静态方法的使用方式
Student.sm()

　动态绑定属性和方法

　　python是动态语言，在创建对象后，可以动态绑定属性和方法

stu = Student('A', 20)
stu1 = Student('B', 18)
# 动态绑定性别属性
stu.sex = '男'  # 只适用于绑定的对象
print(stu.name, stu.age, stu.sex)
# 动态绑定方法
def show():
    print("show")
stu.show = show
stu.show()

面向对象的三大特征

　封装

　　提高程序安全性

　　将数据和行为包装在类对象中，在方法内部对属性进行操作，在类对象的外部调用方法。这样，无需关心方法内部的具体实现细节，从而隔离了复杂度。

　　在python中没有专门的修饰符用于属性的私有，如果该属性不希望在类对象外部被访问，前面使用两个下划线‘__’

# ----------面向对象的三大特征----------
# 封装
class Tel:
    def __init__(self, brand):
        self.brand = brand
    def start(self):
        print("开机。")
tel = Tel('小米13')
print(tel.brand)
tel.start()

class St:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.__age = age
    def show(self):
        print(self.name, self.__age)
s = St('张三',15)
s.show()
# print(s.name,s.__age)
print(dir(s))
print(s._St__age)  # 在类的外部可以通过_St__age进行访问

　继承

　　提高代码的复用性

　　语法结构：

　　　　class 子类类名(parent,parent1):

　　　　　　pass

　　如果一个类没有继承任何类，则默认继承object

# 继承
class Person(object):  # person继承了object
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    def info(self):
        print(self.name, self.age)

class S(Person):
    def __init__(self, name, age, stu_no):
        super().__init__(name, age)
        self.stu_no = stu_no

class Teacher(Person):
    def __init__(self, name, age, toy):
        super().__init__(name, age)
        self.toy = toy

stu = S('张三', 20, '1001')
tea = Teacher('李四', 40, 12)
stu.info()
tea.info()
print(stu.stu_no, stu.name, stu.age)

 

　　　python支持多继承

　　　　定义子类时，必须在其构造函数中调用父类的构造函数

# 多继承
class Book(object):
    def __init__(self, name, author, kind, price):
        self.name = name
        self.author = author
        self.kind = kind
        self.price = price
    def info(self):
        print(self.name, self.author, self.kind, self.price)

class Author(object):
    def __init__(auth, aname, age, sex):
        auth.aname = aname
        auth.age = age
        auth.sex = sex
    def ainfo(auth):
        print(auth.aname, auth.age, auth.sex)

class Reader(Book, Author):
    def __init__(self, name, author, kind, price, aname, age, sex, readername, rage):
        Book.__init__(self, name, author, kind, price)
        Author.__init__(self, aname, age, sex)
        self.readername = readername
        self.rage = rage

rea = Reader('活着', '余华', '文学', '25.9', '余华', 60, '男', '张三', 20)
print(rea.name, rea.author, rea.kind, rea.price, rea.aname, rea.age, rea.sex, rea.readername, rea.rage)

　　　方法重写

　　　　如果子类堆积成子父类的某个属性或方法不满意，可以在子类中对其进行重新编写

　　　　子类重写后的方法中可以通过super().xxx()调用父类中被重写的方法

# 方法重写
class Person(object):
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    def info(self):
        print(self.name, '\n', self.age)

class Staff(Person):
    def __init__(self, name, age, salare):
        super().__init__(name, age)
        self.salare = salare
    def info(self):
        super().info()
        print(self.salare)

class Student(Person):
    def __init__(self, name, age):
        super().__init__(name, age)
    def info(self):
        print("学生名字："+self.name+",年龄："+str(self.age))

st = Staff('张三', 20, 3000)
pe = Person('李四', 20)
st.info()
pe.info()
a = Student('王五', 20)
a.info()

　　　object类

　　　　object类是所有类的父类，因此所有类都有object类的属性和方法

　　　　内置函数dir()可以查看指定对象所有属性

　　　　object有一个__str__()方法，用于返回一个对于‘对象的描述’，对应于内置函数str（）经常用语print（）方法，帮我们查看对象的信息，所以我们经常会对__str__()进行重写

class Student:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    def __str__(self):
        return '名字：{0}，今年{1}岁'.format(self.name, self.age)
stu = Student('张三', 20)
print(dir(stu))
print(stu)

 

　多态

　　简单来说，多态就是‘具有多种形态’，它指的是：即便不知道一个变量索引用的对象到底是什么类型，仍然可以通过这个变量调用方法，在运行过程中根据变量所引用对象的类型，动态决定调用哪个对象中的方法

　　提高程序的可扩展性和可维护性

　　类的多态特性，还要满足以下 2 个前提条件：

1. 继承：多态一定是发生在子类和父类之间；
2. 重写：子类重写了父类的方法。

# 多态
class Student:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    def info(self):
        print('学生：%s,%d' % (self.name, self.age))
class Teacher:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    def info(self):
        print('老师：%s,%d' % (self.name, self.age))
class Manager:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    def info(self):
        print('领导：%s,%d' % (self.name, self.age))

s = Student('王五', 15)
t = Teacher('李四', 35)
m = Manager('张三', 55)
s.info()
t.info()
m.info()

class whoInfo:
    def info(self, who):
        who.info()
class Student:
    def info(self):
        print('学生')

class Teacher:
    def info(self):
        print('老师')

class Manager:
    def info(self):
        print('领导')
a = whoInfo()
a.info(Student())
a.info(Teacher())
a.info(Manager())

　　　静态语言与动态语言关于多态的区别

　　　　静态语言实现多态的三个必要条件

　　　　　　继承

　　　　　　方法重写

　　　　　　父类引向子类对象

　　　　动态语言的多态崇尚‘鸭子类型’，当看到一只鸟走、跑、游都像鸭子，那这只鸟就可以被称为鸭子。在鸭子类型中，不需要关心对象是什么类型，到底是不是鸭子，只关心对象的行为

　特殊方法和特殊属性

方法	属性
__doc__	表示类的描述信息
__module__	表示当前操作的对象在那个模块
__class__	表示当前操作的对象的类
__init__()	构造方法，通过类创建对象时，自动触发执行
__del__
__call__
__dict__	类或对象中的所有成员
__str__	如果一个类中定义了str方法，那么在打印对象时，默认输出该方法的返回值
__getitem__	用于索引操作，如字典。表示获取数据、设置数据、删除数据
__setitem__
__delitem__
__getslice__	该方法表示分片操作，如：列表
__setslice__
__delslice__
__iter__	用于迭代器，之所以列表、字典、元组可以进行for循环，因为类型内部定义了__iter_
__new__	类中有一个属性 __metaclass__，用来表示该类由谁来实例化创建，所以可以为__metaclass__设置一个type类的派生类，从而查看 类 创建的过程。
__metaclass__
__repr__	在python解释器环境下，会默认显示对象的repr表示 如果__str__没有被定义，那么就会使用__repr__来代替输出 __str__和__repr__方法的返回值都必须是字符串
__format__
__item__
__new__	__init__是在类实例被创建之后调用的，它完成的是类实例的初始化操作，而 __new__方法正是创建这个类实例的方法
__enter__	一个对象如果实现了__enter__和___exit__方法，那么这个对象就支持上下文管理协议，即with语句
__exit__
__len__()	拥有__len__方法的对象支持len(obj)操作
__hash__	拥有__hash__方法的对象支持hash(obj)操作
__eq__	拥有__eq__方法的对象支持相等的比较操作
__get__	调用一个属性时,触发
__set__	为一个属性赋值时,触发
__delete__	采用del删除属性时,触发

# # 特殊方法
class Foo:
    '''描述信息'''
    def func(self):
        pass
# __doc__
print(Foo.__doc__)  # 显示类描述信息
a = Foo()
# __module__
print(a.__module__)
__class__
print(a.__class__)

class Student:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    def __str__(self):
        return '名字：{0}，今年{1}岁'.format(self.name, self.age)
stu = Student('张三', 20)
print(a.name, a.age)  # 张三 18
print(a.__dict__)  # 实例对象，显示实例对象的属性字典
print(Foo.__dict__)  # 类对象，显示属性对象的方法的字典
print(Foo.__bases__)  # 输出Foo类的父类元组
print(Foo.__base__)  # 输出Foo类的第一个父类
print(Foo.__mro__)  # 类的层次结构
print(Foo.__subclasses__())  # 子类的列表

a = 20
b = 100
c = a + b
d = a.__add__(b)
print(c, d)
class Student:
    def __init__(self,name):
        self.name = name
    def __add__(self, other):  # 实现了两个对象的加法运算，此方法为特殊方法
        return self.name+other.name
    def __len__(self):
        return len(self.name)

stu1 = Student('张三')
stu2 = Student('李四')
stu = stu1.__add__(stu2)
print(stu)
stu = stu1+stu2
print(stu)
print(len(stu))
print(stu.__len__())
print(stu1.__len__())

 

　　　__new__()和__init__()

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        print("__init__被调用了，self的id值为:{0}".format(id(self)))  # 1963885026752
        self.name = name
        self.age = age
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print('当前cls的id为:{0}'.format(id(cls)))  # 1963912247344
        obj = super().__new__(cls)
        print("创建的对象的id为:{0}".format(id(obj)))  # 1963885026752
        return obj


print('object类对象的id为:{0}'.format(id(object)))  # 140707825368576
print('Person类对象的id为:{0}'.format(id(Person)))  # 1963912247344
p1 = Person('zhangsan', 20)
print("id:{0}".format(id(p1)))  # 1963885026752

类的赋值与浅拷贝、深拷贝

　变量的赋值操作

　　只是形成两个变量，实际上还是指向同一个对象

# # 类的赋值与浅拷贝、深拷贝
class Cpu:
    pass
class Disk:
    pass
class Computer:
    def __init__(self, cpu, disk):
        self.cpu = cpu
        self.disk = disk
# 赋值
cpu1 = Cpu()
cpu2 = cpu1

　浅拷贝

　　python拷贝一般都是浅拷贝，拷贝时对象包含的子对象内容不拷贝，因此，源对象与拷贝对象会引用同一个子对象

# 浅拷贝,相当于一个人的大小名，都指你，你的头发、鼻子都是同一个东西
disk = Disk()
computer = Computer(cpu1, disk)

import copy
computer2 = copy.copy(computer)
print(computer, computer.cpu, computer.disk)
print(computer2, computer2.cpu, computer2.disk)

　深拷贝

　　使用copy模块的deepcopy函数，递归拷贝对象中包含的子对象，源对象和拷贝对象所有的子对象也不相同

# 深拷贝，相当于克隆，内容一样，但你是你，他是他，你的东西是你自己的
computer3 = copy.deepcopy(computer)
print(computer, computer.cpu, computer.disk)
print(computer3, computer3.cpu, computer3.disk)