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📜  Python对象和类

📅  最后修改于: 2020-09-19 13:38:01             🧑  作者: Mango

在本教程中，您将学习Python对象和类的核心功能。您将学习类是什么，如何创建它并在程序中使用它。

Python对象和类

Python是一种面向对象的编程语言。与面向过程的程序设计(主要侧重于函数)不同，面向对象的程序设计强调对象。

对象只是数据(变量)和作用于这些数据的方法(函数)的集合。同样，类是该对象的蓝图。

我们可以将类视为房子的草图(原型)。它包含有关地板，门，窗户等的所有详细信息。基于这些描述，我们建造了房屋。房子是对象。

由于可以根据房屋的蓝图建造许多房屋，因此我们可以根据类创建许多对象。对象也称为类的实例，创建该对象的过程称为实例化 。

在Python定义一个类

就像函数定义以Python的def关键字开头，类定义以class关键字开头。

该类中的第一个字符串称为docstring，并具有有关该类的简短说明。尽管不是强制性的，但强烈建议这样做。

这是一个简单的类定义。 

class MyNewClass:
    '''This is a docstring. I have created a new class'''
    pass

一个类创建一个新的本地名称空间，并在其中定义其所有属性。属性可以是数据或函数。

其中还具有以双下划线__开头的特殊属性。例如， __doc__给我们该类的文档字符串。

一旦定义了一个类，就会创建一个具有相同名称的新类对象。这个类对象使我们可以访问不同的属性以及实例化该类的新对象。 

class Person:
    "This is a person class"
    age = 10

    def greet(self):
        print('Hello')


# Output: 10
print(Person.age)

# Output: 
print(Person.greet)

# Output: 'This is my second class'
print(Person.__doc__)

输出 

10

This is a person class

用Python创建对象

我们看到类对象可用于访问不同的属性。

它也可以用来创建该类的新对象实例(实例化)。创建对象的过程类似于函数调用。 

>>> harry = Person()

这将创建一个名为harry的新对象实例。我们可以使用对象名称前缀访问对象的属性。

属性可以是数据或方法。对象的方法是该类的相应功能。

这意味着，由于Person.greet是函数对象(类的属性)，因此Person.greet将是方法对象。 

class Person:
    "This is a person class"
    age = 10

    def greet(self):
        print('Hello')


# create a new object of Person class
harry = Person()

# Output: 
print(Person.greet)

# Output: >
print(harry.greet)

# Calling object's greet() method
# Output: Hello
harry.greet()

输出 


>
Hello

您可能已经在类内部的函数定义中注意到了self参数，但是我们将该方法简称为harry.greet()却没有任何参数。它仍然有效。

这是因为，只要对象调用其方法，该对象本身就会作为第一个参数传递。因此， harry.greet()转换为Person.greet(harry) 。

通常，调用带有n个参数列表的方法等同于调用带有参数列表的函数 ，该参数列表是通过在第一个参数之前插入方法的对象而创建的。

由于这些原因，类中函数的第一个参数必须是对象本身。这通常称为self 。可以使用其他名称，但我们强烈建议您遵循约定。

现在，您必须熟悉类对象，实例对象， 函数对象，方法对象及其区别。

Python的构造函数

以双下划线__开头的类函数被称为特殊函数，因为它们具有特殊含义。

一个特别有趣的是__init__() 函数。每当实例化该类的新对象时，都会调用此特殊函数 。

这种类型的功能在面向对象编程(OOP)中也称为构造函数 。我们通常使用它来初始化所有变量。 

class ComplexNumber:
    def __init__(self, r=0, i=0):
        self.real = r
        self.imag = i

    def get_data(self):
        print(f'{self.real}+{self.imag}j')


# Create a new ComplexNumber object
num1 = ComplexNumber(2, 3)

# Call get_data() method
# Output: 2+3j
num1.get_data()

# Create another ComplexNumber object
# and create a new attribute 'attr'
num2 = ComplexNumber(5)
num2.attr = 10

# Output: (5, 0, 10)
print((num2.real, num2.imag, num2.attr))

# but c1 object doesn't have attribute 'attr'
# AttributeError: 'ComplexNumber' object has no attribute 'attr'
print(num1.attr)

输出 

2+3j
(5, 0, 10)
Traceback (most recent call last):
  File "", line 27, in 
    print(num1.attr)
AttributeError: 'ComplexNumber' object has no attribute 'attr'

在上面的示例中，我们定义了一个新类来表示复数。它有两个函数， __init__()初始化变量(默认为零)，以及get_data()正确显示数字。

在上述步骤中要注意的一件有趣的事是，可以动态创建对象的属性。我们为对象num2创建了一个新的属性attr并也读取了它。但这不会为对象num1创建该属性。

删除属性和对象

可以使用del语句随时删除对象的任何属性。在Python Shell上尝试以下操作以查看输出。 

>>> num1 = ComplexNumber(2,3)
>>> del num1.imag
>>> num1.get_data()
Traceback (most recent call last):
...
AttributeError: 'ComplexNumber' object has no attribute 'imag'

>>> del ComplexNumber.get_data
>>> num1.get_data()
Traceback (most recent call last):
...
AttributeError: 'ComplexNumber' object has no attribute 'get_data'

我们甚至可以使用del语句删除对象本身。 

>>> c1 = ComplexNumber(1,3)
>>> del c1
>>> c1
Traceback (most recent call last):
...
NameError: name 'c1' is not defined

实际上，它比这更复杂。当我们执行c1 = ComplexNumber(1,3) ，将在内存中创建一个新的实例对象，并且名称c1与之绑定。

在命令del c1 ，将删除此绑定，并从相应的名称空间中删除名称c1 。但是，该对象继续存在于内存中，如果没有其他名称绑定，则该对象随后会自动销毁。

在Python这种对未引用对象的自动销毁也称为垃圾回收。