Python类的定义和使用详情
作者:Mar丶流年
1.基础概念
在面向对象的程序设计过程中有两个重要概念:类(class
)和对象(object
,也被称为实例,instance),其中类是某一批对象的抽象,可以把类理解成某种概念;对象才是一个具体存在的实体。从这个意义上看,日常所说的人,其实都是人的对象,而不是人类。
Python 定义类的简单语法如下:
class 类名:
执行语句...
零个到多个类变量...
零个到多个方法...
类名只要是一个合法的标识符即可,但这仅仅满足的是 Python 的语法要求:如果从程序的可读性方面来看,Python 的类名必须是由一个或多个有意义的单词连缀而成的,每个单词首字母大写,其他字母全部小写,单词与单词之间不要使用任何分隔符。
从上面定义来看,Python 的类定义有点像函数定义,都是以冒号(:)作为类体的开始,以统一缩进的部分作为类体的。区别只是函数定义使用 def 关键字,而类定义则使用 class 关键字。
Python 的类定义由类头(指 class 关键字和类名部分)和统一缩进的类体构成,在类体中最主要的两个成员就是类变量和方法。如果不为类定义任何类变量和方法,那么这个类就相当于一个空类,如果空类不需要其他可执行语句,则可使用 pass 语句作为占位符。
例如,如下类定义是允许的:
class Empty: pass
通常来说,空类没有太大的实际意义。
类中各成员之间的定义顺序没有任何影响,各成员之间可以相互调用。
Python 类所包含的最重要的两个成员就是变量和方法,其中类变量属于类本身,用于定义该类本身所包含的状态数据:而实例变量则属于该类的对象,用于定义对象所包含的状态数据:方法则用于定义该类的对象的行为或功能实现。
Python 是一门动态语言,因此它的类所包含的类变量可以动态增加或删除(程序在类体中为新变量赋值就是增加类变量),程序也可在任何地方为已有的类增加变量;程序可通过 del 语句删除己有类的类变量。
类似的是,Python 对象的实例变量也可以动态增加或删除(只要对新实例变量赋值就是增加实例变量),因此程序可以在任何地方为己有的对象增加实例变量;程序可通过 del 语句删除已有对象的实例变量。
在类中定义的方法默认是实例方法,定义实例方法的方法与定义函数的方法基本相同,只是实例方法的第一个参数会被绑定到方法的调用者(该类的实例),因此实例方法至少应该定义一个参数,该参数通常会被命名为 self。
注意:实例方法的第一个参数并不一定要叫 self,其实完全可以叫任意参数名,只是约定俗成地把该参数命名为 self,这样具有最好的可读性。
在实例方法中有一个特别的方法:__init__,
这个方法被称为构造方法。构造方法用于构造该类的对象,Python 通过调用构造方法返回该类的对象(无须使用 new)。
Python 中很多这种以双下划线开头、双下划线结尾的方法,都具有特殊的意义,本教程后面还会详细介绍这些特殊的方法。
构造方法是一个类创建对象的根本途径,因此 Python 还提供了一个功能:如果开发者没有为该类定义任何构造方法,那么 Python 会自动为该类定义一个只包含一个 self
参数的默认的构造方法。
2.定义一个 Person 类
下面程序将定义一个 Person 类:
class Person : '这是一个学习Python定义的一个Person类' # 下面定义了一个类变量 hair = 'black' def __init__(self, name = 'Charlie', age=8): # 下面为Person对象增加2个实例变量 self.name = name self.age = age # 下面定义了一个say方法 def say(self, content): print(content)
上面的 Person
类代码定义了一个构造方法,该构造方法只是方法名比较特殊:__init__
,该方法的第一个参数同样是 self,被绑定到构造方法初始化的对象。
与函数类似的是,Python 也允许为类定义说明文档,该文档同样被放在类声明之后、类体之前,如上面程序中第二行的字符串所示。
在定义类之后,接下来即可使用该类了。
Python 的类大致有如下作用:
- 定义变量;
- 创建对象;
- 派生子类;
3.类定义
# coding:utf-8 if __name__ == '__main__': ''' 定义:class 类名(object): 类属性,方法等...... 实例化: 类名(无参|参数......) ''' class A(object): pass a = A() print(a) # <__main__.A object at 0x00D9DD50>
4.类方法定义
# coding:utf-8 if __name__ == '__main__': ''' 定义:通过def + 方法名(self,参数1,参数2......) self是必须的 调用:object.方法名(参数1,参数2......) ''' class B(object): sex = 'man' def talk(self, name): print(name) b = B() b.talk('ok') # ok
5.类的继承
# coding:utf-8 if __name__ == '__main__': ''' 在声明类的时候指定这个类继承哪些类 class 类名(extend1,extend2.......): 属性,方法...... extend1,extend2 代表要继承的类。可以一次性继承多个类 继承顺序为从左到右,如果继承的方法或属性重复,以先继承的为主 class.__mro__ 查看类的继承链 ''' class C(object): sex = 'woman' def see(self, name): print(f'看{name}') def talk(self, name): print(f'说{name}') class D(B, C): pass d = D() d.talk('yes') # yes 不是 说yes 以先继承的为主 d.see('书') # 看书 print(d.sex) # man 不是 woman 以先继承的为主 print(D.__mro__) # (<class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class 'object'>)
6.类的公有,私有
# coding:utf-8 if __name__ == '__main__': ''' 私有属性定义: __+变量名 私有方法定义: __+函数名(self,参数1,参数2......) 私有外部无法访问,只能内部访问。但是私有属性可以在外部通过object._+类名__+变量名 强制访问 ''' class E(object): __name = 'xie' sex = 'man' def __talk(self, name): print(name) def run(self): self.__talk('ok') def dp(self): print(self.__name) e = E() # print(e.__name) Error 外部无法访问私有属性 D print(e.sex) # man # e.__talk('yes') Error 外部无法访问私有方法 # object._+类名__+变量名 强制访问 print(e._E__name) # xie e.run() # ok e.dp() # xie
7.子类调用父类的方法
# coding:utf-8 if __name__ == '__main__': ''' 通过super().方法(参数1,参数2......)调用,该用法要求python版本3以上 或 supper(子类名,self).方法(参数1,参数2......) ''' class F(object): def talk(self, name): print(f'super name is {name}') class G(F): def talk(self, children_name, super_name): self.print_children_name(children_name) super().talk(super_name) def talk2(self, children_name, super_name): self.print_children_name(children_name) super(G, self).talk(super_name) def print_children_name(self, name): print(f'children name is {name}') g = G() g.talk('小明', '大明') # children name is 小明 super name is 大明 g.talk2('小明', '大明') # children name is 小明 super name is 大明
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