python - 面向对象

类和对象

类（Class）：字段和方法是类的属性。（这两个术语，用以区分普通的变量和函数）只有当你拥有一个该类的对象时，你才能使用这些字段和方法。

对象（Object）：是类的实例

class Person:  # 类：关键字class 类名 冒号
    pass


p = Person()  # 对象：类名后跟一对括号
print(p)      # 打印 <__main__.Person object at 0x00532E08>

 

self：

类方法与普通函数只一个区别，类方法必须有一个额外的参数self，位于参数列表开头，但是不用在调用这个方法时为这个参数赋值，python会自动为它提供。这种特定的变量引用的是对象本身。如果你有一个没有参数的方法，也至少有一个参数self。

class Person:
    def say_hi(self):  # say_hi()方法不需要参数，但函数定义中仍有self
        print('hi')


p = Person()
p.say_hi()

 

__init__()方法

class Person:
    def __init__(self, name):   # 构造函数，在类的对象初始化时自动调用
        self.name = name

    def say_hi(self):
        print('hi,my name is {}'.format(self.name))


p = Person('zhangsan')  # 隐式调用__init__()方法
p.say_hi()

 

实例变量和类变量

类的字段有两种类型：类变量与对象变量。它们根据是类还是对象拥有这些变量来分类。

• 类变量：是共享的，它们可以被属于该类的所有实例访问。该类变量只有一个副本，当任何一个对象对类变量做出改变时，发生的变动将在其它所有实例中得到体现。
• 对象变量：由类的每一个独立的对象或实例所拥有。每个对象都拥有属于自己的字段副本，也就是说，它们不会被共享，也不会以任何方式与其它不同实例中的相同名称的字段产生关联。
• 类方法：属于类的方法，也叫静态方法。该方法中引用类变量。可以使用装饰器将一个方法标记为类方法

引用类变量：类名.变量名
引用对象变量：self.变量名
引用类方法：类名.方法名
class Robot:

    num = 0  # number属于Robot类，因此它是一个类变量

    def __init__(self, name):
        self.name = name  # name属于一个对象，因此它是一个对象变量
        Robot.num += 1  # 引用类变量（类名.变量名）也可以使用：self.__class__.number += 1 因为每个对象都通过self.__class__属性来引用它的类

    def sayhi(self):
        print(f'hi, {self.name}')  # 引用对象变量（self.变量名）

    @classmethod  # 使用装饰器decorator将print_num()方法标记为类方法
    def print_num(cls):
        print(f'num={Robot.num}')


# 机器人1
r1 = Robot('zhangsan')
r1.sayhi()

Robot.print_num()
r1.print_num()


# 机器人2
r2 = Robot('lisi')
r2.sayhi()

Robot.print_num()
r2.print_num()


print(id(Robot.num), Robot.num)  # 此处r1.num，r2.num，Robot.num指向同一个内存地址，是同一个变量
print(id(r1.num), r1.num)
print(id(r2.num), r2.num)

打印如下：

hi, zhangsan
num=1
num=1
hi, lisi
num=2
num=2
4389296960 2
4389296960 2
4389296960 2

 

以下定义了对象变量r1.num后，r1.num和Robot.num就只是同名，但实质不同的两个变量

r1.num += 3
print(id(Robot.num), Robot.num)  # 此处r2.num，Robot.num指向同一个内存地址，r1.num指向另一个不同的地址
print(id(r1.num), r1.num)
print(id(r2.num), r2.num)

打印如下：

4330748736 2
4330748832 5
4330748736 2

  

私有变量：

所有类成员都是公开的，除非使用双下划线作为前缀，例如：__privatevar，python会认为是一个私有变量

 

 

 

继承：

1. 父类，子类

class SchoolMember:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
        print('initialized SchoolMember: {}'.format(self.name))

    def tell(self):
        print('name: {}, age: {}'.format(self.name, self.age), end=' ')


class Teacher(SchoolMember):  # 继承SchoolMember
    def __init__(self, name, age, salary):
        SchoolMember.__init__(self, name, age)  # 通过self显式调用父类的__init__方法（如果子类没有定义__init__方法，python会自动调用基类的构造函数）
        self.salary = salary
        print('initialized Teacher: {}'.format(name))

    def tell(self):
        SchoolMember.tell(self)  # 在方法名前面加上类名，再传入self和其他变量，来调用基类方法
        print('salary:{}'.format(self.salary))


class Student(SchoolMember):
    def __init__(self, name, age, marks):
        SchoolMember.__init__(self, name, age)
        self.marks = marks
        print('initialized Student: {}'.format(self.name))

    def tell(self):
        SchoolMember.tell(self)
        print('marks: {}'.format(self.marks))


t = Teacher('wanglaoshi', 80, 20000)
s = Student('lisi', 22, 98)

mm = [t, s]

for member in mm:
    member.tell()    # 当使用SchoolMember类的tell()方法时，可以将Teacher或Student的实例看做SchoolMember的实例。python会从当前的实际类型中寻找方法，若子类中未定义tell()方法，则会调用父类的tell()方法

2. 多态性：在不考虑实例类型的情况下使用实例，也就是说，不同类型的实例有相同的调用方法。比如上例中的Teacher、Student、SchoolMember都有tell()方法，t和s可以以相同的形式调用tell()方法。优点：增加程序的可扩展性，例如，SchoolMember增加新的子类，使用者无需更改自己的代码，还是用tell()方法去调用

3. 多重继承：继承元组中有超过一个类，例如：

class B:
    pass


class C:
    pass


class A(B, C):  # 多重继承（继承B和C）
    pass