【Python】类和对象

news/2024/10/17 17:19:45/

类定义和使用

# 类定义
class Student:# 类属性name = Noneage = None# 类行为def test(self):print(f'我是{self.name}，今年{self.age}岁。')# 类调用
stu = Student()
stu.name = 'Aiw'
stu.age = '20'
print(stu)
stu.test()

self关键字是成员方法定义的时候，必须填写的：

  • 它用来表示类对象自身的意思
  • 当使用类对象调用方法的时候，self会自动被python传入
  • 在方法内部，想要访问类的成员变量，必须使用self

self关键字，尽管在参数列表，但是传参的时候可以忽略它。

# 类定义
class Student:# 类属性name = Noneage = None# 类行为def test2(self, msg):print(f'新的消息是{msg}')stu.test2('666')

构造方法

Python类可以使用：__init__()方法，称之为构造方法。可以实现：

  • 在创建类对象（构造类）的时候，会自动执行。
  • 在创建类对象（构造类）的时候。将传入参数自动传递给__init__()方法使用
class Student:name = Noneage = Nonedef __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef say_hi(self):print(f'我是{self.name}，今年{self.age}岁。')	stu = Student('Aiw', 20)
stu.say_hi()	# 我是Aiw，今年20岁。

在构造方法内定义成员变量，需要使用self关键字，因为变量是定义在构造方法内部，若要成为成员变量，需要用self来表示。

使用构造方法时，类属性可以省略不写

class Student:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef say_hi(self):print(f'我是{self.name}，今年{self.age}岁。')	stu = Student('Aiw', 20)
stu.say_hi()	# 我是Aiw，今年20岁。

魔术方法

__init__()构造方法，是Python类内置的方法之一。这些内置的类方法，各自有各自特殊的功能，这些内置方法称为：魔术方法。

__str__()：控制类转换为字符串的行为。

# 类魔术方法
class Student:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef __str__(self):return f"Student[name={self.name}，age={self.age}]"stu = Student('Aiw', 20)
print(stu)  # Student[name=Aiw，age=20]

若不使用__str__()魔术方法，则会输出对象的内存地址

__lt__()：对象比较方法，在类中实现__lt__()方法，即可同时完成：< 和 >2种比较。

# 类魔术方法
class Student:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef __lt__(self, other):	# other：另一个类对象return self.age < other.agestu1 = Student('Aiw', 20)
stu2 = Student('Tom', 21)
print(stu1 < stu2)  # True
print(stu1 > stu2)  # False

若不使用__lt__()魔术方法，直接比较对象的话则会报错

__le__()：对象比较方法，在类中实现__le__()方法，即可同时完成：<= 和 >=2种比较。

# 类魔术方法
class Student:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef __le__(self, other):    # other：另一个类对象return self.age <= other.agestu1 = Student('Aiw', 20)
stu2 = Student('Tom', 21)
print(stu1 <= stu2)  # True
print(stu1 >= stu2)  # False

__eq__()：对象比较方法，在类中实现__le__()方法，即可同时完成：== 1种比较。

# 类魔术方法
class Student:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef __eq__(self, other):    # other：另一个类对象return self.age == other.agestu1 = Student('Aiw', 20)
stu2 = Student('Tom', 20)
print(stu1 == stu2)  # True

不实现__eq__()方法，对象之间也可以比较，但是是比较内存地址，不同对象使用==来比较一定是False

封装

类中提够了私有成员的形式来支持。

  • 私有成员变量
  • 私有成员方法

定义私有成员的方式非常简单，只需要：

  • 私有成员变量：变量名以__开通（2个下划线）
  • 私有成员方法：方法名以__开通（2个下划线）
# 私有成员
class Student:__card_no = Nonedef __test(self):print('私有方法，无法直接调用')stu = Student()
print(stu.__card_no)    # 获取私有变量（报错，无法获取）
print(stu.__test())     # 使用私有方法（报错，无法使用）

私有成员无法被类对象使用，但是可以被类中其它成员使用

# 私有成员
class Student:__card_no = Falsedef __test(self):print('私有方法，无法直接调用')def call(self):if self.__card_no:print('正确')else:self.__test()stu = Student()
stu.call()  # 私有方法，无法直接调用

继承

单继承基础语法：

class 类名(父类名):类内容体

示例：

# 单继承
class Phone:IMEI = None  # 序列号producer = 'HM'  # 厂商def call_4g(self):print('4G通话')class Phone2023(Phone):face_id = '435003'  # 面部识别IDdef call_5g(self):print('5G通话')phone = Phone2023()
print(phone.IMEI)
print(phone.face_id)
print(phone.call_4g())
print(phone.call_5g())

Python类之间支持多继承，多继承基础语法：

class 类名(父类名1, 父类名2, 父类名3, ..., 父类名N):类内容体

多继承注意事项：多个父类中，如果有同名的成员，那么默认以继承的顺序（从左到右）为优先级。

即：先继承的保留，后继承的被覆盖

复写：在子类中重新定义同名的属性或方法即可。

# 复写
class Phone:IMEI = None  # 序列号def call_4g(self):print('父类的4G通话')class MyPhone(Phone):IMEI = 'test'  # 复写父类属性def call_4g(self):  # 复写父类方法print('子类的4G通话')phone = MyPhone()
print(phone.IMEI)   # test
phone.call_4g()     # 子类的4G通话

调用父类同名成员：一旦复写父类成员，那么类对象调用成员的时候，就会调用复写后的新成员；如果需要使用被复写的父类的成员，需要特殊的调用方式：

  • 调用父类成员：
    • 使用成员变量：父类名.成员变量或super().成员变量
    • 使用成员方法：父类名.成员方法(self)或super().成员方法()
# 调用父类方法
class Phone:IMEI = None  # 序列号def call_4g(self):print('父类的4G通话')class MyPhone(Phone):IMEI = 'test'  # 复写父类属性def call_4g(self):  # 复写父类方法# 方式1调用父类成员print(f'父类的序列号是{Phone.IMEI}')# 方式2调用父类成员print(f'父类的序列号是{super().IMEI}')print('子类的4G通话')

类型注解

Python在3.5版本的时候引入了类型注解，以方便静态类型检查工具，IDE等第三方工具。

类型注解：在代码中涉及数据交互的地方，提供数据类型的注解（显式的说明)。

主要功能：

  • 帮助第三方IDE工具（如PyCharm）对代码进行类型推断，协助做代码提示。
  • 帮助开发者自身对变量进行类型注释

支持：

  • 变量的类型注解
  • 函数（方法）形参列表和返回值的类型注解

为变量设置类型注解

基础语法：变量: 类型 = 值

# 基础数据类型注解（一般无需注解）
var_1: int = 10
var_2: str = 'hello'
var_3: bool = True
var_4: float = 3.1415926# 类对象类型注解（一般无需注解）
class Student:passstu: Student = Student()# 基础容器类型注解
my_list: list = [1, 2, 3]
my_tuple: tuple = (1, 2, 3)
my_set: set = {1, 2, 3}
my_dict: dict = {"age": 20}# 基础容器详细类型注解
my_list: list[int] = [1, 2, 3]
my_tuple: tuple[str, bool, int] = ("Aiw", True, 666)
my_set: set[int] = {1, 2, 3}
my_dict: dict[str, int] = {"age": 20}
  • 元组类型设置类型详细注解，需要将每一个元素都标记出来
  • 字典类型设置类型详细注解，需要2个类型，第一个是key，第二个是value
  • 一般无法直接看出变量类型之时会添加变量的注解
  • 类型注解仅仅只是个备注，哪怕标记错了，也不影响程序的运行

为函数（方法）形参设置类型注解

基础语法：def 函数（方法）名(形参名: 类型, 形参名: 类型, ...)

# 函数（方法）形参类型注解
def add(x: int, y: int):return x + y

为函数（方法）返回值设置类型注解

基础语法：def 函数（方法）名(形参名: 类型, 形参名: 类型, ...) -> 返回值类型

# 函数（方法）形参类型注解
def add(x: int, y: int) -> int:return x + y

Union联合类型注解

# Union联合注解
from typing import Unionmy_list: list[Union[str, int]] = [1, 2, 'Aiw']
my_dict: dict[str, Union[str, int]] = {'name': '周杰伦', 'age': 33}def fn(data: Union[int, str, list]) -> Union[int, str, list]:pass

Union联合类型注解，在变量注解、函数（方法）形参和返回值注解中，均可使用

多态

多态常作用在继承关系上，比如：

  • 函数（方法）形参声明接收父类对象
  • 实际传入父类的子类对象进行工作

即：

  • 以父类做定义声明
  • 以子类做实际工作
  • 用以获得同一行为，不同状态
# 多态
class Animal:def seek(self):passclass Dog(Animal):def seek(self):print('汪汪汪')class Cat(Animal):def seek(self):print('喵喵喵')# 行为函数
def make_noise(animal: Animal) -> None:animal.seek()dog = Dog()
cat = Cat()make_noise(dog) # 汪汪汪
make_noise(cat) # 喵喵喵

父类Animal的seek()方法，是空实现。这种设计的含义是：

  • 父类用来确定有哪些方法
  • 具体的方法实现，由子类自行决定

这种写法，就叫做抽象类（也可以称之为接口）


http://www.ppmy.cn/news/1063111.html

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