python_面向对象编程(类的使用方法最全)
Python中对类的使用一般的小白就容易忽视,知雨在这里梳理相关的语法,希望各位能够将类的使用熟悉掌握,后面可以看看糖果函数,和Java的面向对象各种操作对比会更加清晰哦(后续也会更新哦)
1.类的定义
1.1类的语法
class 类名:
"""类说明文档"""
类体
类名一般使用大驼峰命名法。
类体中可以包含类属性(也叫类变量)、方法、实例属性(也叫实例变量)等。
示例代码:
class Person:
"""人的类"""
home = "earth"
def __init__(self):
self.age = 0
def eat(self):
print("eating...")
def drink(self):
print("drinking...")
home = Person.home # 获取一个字符串
eat_function = Person.eat # 获取一个函数对象
doc = Person.__doc__ # 获取类的说明文档
print(home) # earth
print(eat_function) # <function Person.eat at 0x00000232C8230F40>
print(doc) # 人的类
1.2类的操作
1.2.1成员引用
语法:
类名.成员名
案例:
## 类的成员引用
class Person:
"""人的类"""
home = "earth"
def __init__(self):
self.age = 0
def eat(self):
print("eating...")
def drink(self):
print("drinking...")
# 类的成员引用
home = Person.home # 获取一个字符串
eat_function = Person.eat # 获取一个函数对象
doc = Person.__doc__ # 获取类的说明文档
print(home)
print(eat_function)
print(doc)
#earth
#<function Person.eat at 0x0000027EB299BF60>
#人的类
1.2.2对象的实例化
p = Person() # 创建一个对象
print(p.home) # earth
print(p.age) # 0
p.eat() # eating...
p.drink() # drinking...
1.2.3init()方法说明
init() 是一个特殊的方法,也被称作构造函数。init() 方法的主要作用是在创建类的对象时,对对象的属性进行初始化。当你使用类名创建一个新的对象时,Python 会自动调用 init() 方法,并将新创建的对象作为第一个参数(通常命名为 self)传递给它。
注意:
-
self:这是一个约定俗成的参数名,它代表类的实例对象本身。在方法内部,通过 self 可以访问和修改对象的属性。
-
init() 方法不是必需的。如果类中没有定义 init() 方法,Python 会使用默认的构造函数,该构造函数不执行任何操作。
-
init() 方法只能返回 None,不能返回其他值。如果尝试返回其他值,会引发 TypeError 异常
1.3 属性
1.3.1类属性
也叫类变量。在类中方法外定义的属性。
①通过 类名.属性名 或 实例名.属性名 访问
class Person:
"""人的类"""
home = "earth"
print(Person.home) # 通过类名访问属性
p1 = Person()
print(p1.home)
②通过 类名.属性名 添加与修改类属性
class Person:
"""人的类"""
Person.home = "earth" # 添加类属性
print(Person.home) # earth
Person.home = "mars" # 修改类属性
print(Person.home) # mars
③所有该类的实例共享同一个类属性
class Person:
"""人的类"""
home = "earth" # 定义类属性,所有实例共享
p1 = Person() # 创建一个实例对象
p2 = Person() # 创建另一个实例对象
print(p1.home) # earth
print(p2.home) # earth
Person.home = "mars" # 修改类属性
print(p1.home) # mars
print(p2.home) # mars
1.3.2实例属性
也叫实例变量。在类init方法中定义的属性。通过 self.属性名定义。
使用方法和上面都大同小异,在这里就不细说
①通过 实例名.属性名 访问
②通过 实例名.属性名 添加与修改实例属性
③每个实例独有一份实例属性
1.4 方法
Python的类中有三种方法:实例方法、静态方法、类方法。
1.4.1实例方法
-
实例方法在类中定义,第一个参数为self,代表实例本身。
-
实例方法只能被实例对象调用。
-
可以访问实例属性、类属性、类方法。
class Person:
"""人的类"""
home = "earth"
def __init__(self,name):
self.name = name
def instance_method(self):
print(self.name,self.home,Person.home)
p = Person("张三")
p.instance_method() # 张三 earth earth
Person.home = "venus"
p.home = "mars"
p.instance_method() # 张三 mars venus
1.4.2 类方法
-
类方法在类中通过 @classmethod 定义,第一个参数为cls,代表类本身。
-
类方法可以被类和实例对象调用。
-
可以访问类属性。
-
在不创建实例的情况下调用,通过类名直接调用,非常方便,适合一些和类整体相关的操作。
class Person:
"""人的类"""
home = "earth" # 定义类属性
@classmethod
def class_method(cls):
print(cls.home)
Person.class_method() # 通过类调用类方法
p1 = Person() # 创建一个实例对象
p1.class_method() # 通过实例对象调用类方法
1.4.3静态方法
-
静态方法在类中通过 @staticmethod 定义
-
不访问实例属性或类属性,只依赖于传入的参数
-
可以通过类名或实例调用,但它不会访问类或实例的内部信息,更像是一个工具函数,只是为了方便组织代码,把它放在了类里面。
class Person:
"""人的类"""
home = "earth" # 定义类属性
@staticmethod
def static_method():
print("static method")
Person.static_method() # 通过类调用静态方法
p1 = Person() # 创建一个实例对象
p1.static_method() # 通过实例对象调用静态方法
1.4.4在类外定义方法
并非必须在类定义中进行方法定义,也可以将一个函数对象赋值给一个类内局部变量。
# 在类外定义的函数
def f1(self, x, y):
print(x & y)
class C:
f = f1
C().f(6, 13) # 4
1.4.5 特殊方法
方法名中有两个前缀下划线和两个后缀下划线的方法为特殊方法,也叫魔法方法。上文提到的 init() 就是一个特殊方法。这些方法会在进行特定的操作时自动被调用。
几个常见的特殊方法:
①new()
对象实例化时第一个调用的方法。
②init()
类的初始化方法。
③del()
对象的销毁器,定义了当对象被垃圾回收时的行为。使用 del xxx 时不会主动调用 del() ,除非此时引用计数==0。
④str()
定义了对类的实例调用 str() 时的行为。
⑤repr()
定义对类的实例调用 repr() 时的行为。 str() 和 repr() 最主要的差别在于目标用户。 repr() 的作用是产生机器可读的输出(大部分情况下,其输出可以作为有效的Python代码),而 str() 则产生人类可读的输出。
⑥getattribute()
属性访问拦截器,定义了属性被访问前的操作。
1.5 动态添加属性与方法
1.5.1动态给对象添加属性
class Person:
def __init__(self, name=None):
self.name = name
p = Person("张三")
print(p.name) # 张三
p.age = 18
print(p.age) # 18
1.5.2动态给类添加属性
class Person:
def __init__(self, name=None):
self.name = name
p = Person("张三")
print(p.name) # 张三
Person.age = 0
print(p.age) # 0
1.5.3动态给实例添加方法
①添加普通方法
class Person:
def __init__(self, name=None):
self.name = name
def eat():
print("吃饭")
p = Person("张三")
p.eat = eat
p.eat() # 吃饭
②添加实例方法
给对象添加的实例方法只绑定在当前对象上,不对其他对象生效,而且需要传入 self 参数。需要使用 types.MethodType(方法名,实例对象) 来添加实例方法。
import types
class Person:
def __init__(self, name=None):
self.name = name
def eat(self):
print(f"{self.name}在吃饭")
p = Person("张三")
p.eat = types.MethodType(eat, p)
p.eat() # 张三在吃饭
1.5.4动态给类添加方法
给类添加的方法对它的所有对象都生效,添加类方法需要传入 cls 参数,添加静态方法则不需要。
class Person:
home = "earth"
def __init__(self, name=None):
self.name = name
# 定义类方法
@classmethod
def come_from(cls):
print(f"来自{cls.home}")
# 定义静态方法
@staticmethod
def static_function():
print("static function")
Person.come_from = come_from
Person.come_from() # 来自earth
Person.static_function = static_function
Person.static_function() # static function
1.5.6slots限制实例属性与实例方法
Python允许在定义类的时候,定义一个特殊的 slots 变量,来限制该类的实例能添加的属性。使用 slots 可以限制添加实例属性和实例方法,但类属性、类方法和静态方法还可以添加。slots仅对当前类生效,对其子类无效。
import types
class Person:
__slots__ = ("name", "age", "eat")
def __init__(self, name=None):
self.name = name
def eat(self):
print(f"{self.name}在吃饭")
def drink(self):
print(f"{self.name}在喝水")
p = Person("张三")
# 添加实例属性
p.age = 10
print(p.age) # 10
# 添加实例方法
p.eat = types.MethodType(eat, p)
p.eat() # 张三在吃饭
# 添加实例属性
p.weight = 100 # AttributeError: 'Person' object has no attribute 'weight'
# 添加实例方法
p.drink = type.MethodType(drink, p) # AttributeError: type object 'type' has no attribute 'MethodType'
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