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 中定义一个类
类似的函数定义以 Python 中的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文档字符串,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命名空间,其中定义了其所有属性。 属性可以是数据或函数。
其中还有一些特殊属性,它们以双下划线__
开头。 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: <function Person.greet>
print(Person.greet)
# Output: 'This is my second class'
print(Person.__doc__)
输出
10
<function Person.greet at 0x7fc78c6e8160>
This is a person class
用 Python 创建对象
我们看到了类对象可以用来访问不同的属性。
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的调用。
>>> 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函数。
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: <function Person.greet>
print(Person.greet)
# Output: <bound method Person.greet of <__main__.Person object>>
print(harry.greet)
# Calling object's greet() method
# Output: Hello
harry.greet()
输出:
<function Person.greet at 0x7fd288e4e160>
<bound method Person.greet of <__main__.Person object at 0x7fd288e9fa30>>
Hello
您可能已经在类内的函数定义中注意到了self
参数,但是我们将该方法简单地称为harry.greet()
,而没有任何参数。 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。 通常将其称为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 中的构造器
以双下划线__
开头的类函数由于具有特殊含义而称为特殊函数。
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。
这种类型的函数在面向对象编程(OOP)中也称为构造器。 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 "<string>", line 27, in <module>
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。 它具有两个函数,__init__()
初始化变量(默认为零),get_data()
正确显示数字。
在上面的步骤中要注意的一件有趣的事情是,可以动态创建对象的属性。 我们为对象num2
创建了一个新属性attr
,并且也读取了该属性。 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)
时,会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
上,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 中这种对未引用对象的自动销毁也称为垃圾回收。
在 Python 中删除对象会删除名称绑定