第6章-類和繼承

2024/10/2第6章類和繼承主講人：目錄2024/10/221.類和對(duì)象2.實(shí)例屬性和類屬性3.類的方法4.構(gòu)造函數(shù)5.析構(gòu)函數(shù)6.運(yùn)算符的重載7.繼承重點(diǎn)2024/10/21.類和對(duì)象Python中使用class保留字來(lái)定義類，類名的首字母一般要大寫(xiě)，例如：classMyclass(object): definfor(self): print("thisisaclass")class后面緊接著類名，即Myclass，類名通常是大寫(xiě)開(kāi)頭的單詞，緊接著是(object)，表示該類是從哪個(gè)類繼承下來(lái)的。類Myclass中只有一個(gè)方法infor，類的方法至少有一個(gè)參數(shù)self，self代表將來(lái)要?jiǎng)?chuàng)建的對(duì)象本身。2024/10/21.類和對(duì)象當(dāng)class語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)，這只是賦值給對(duì)象的變量，而對(duì)象可以用任何普通表達(dá)式引用。例如，F(xiàn)irstclass是寫(xiě)在模塊文件內(nèi)，而不是在交互模式下輸入的，就可將其導(dǎo)入，在類開(kāi)頭的那行可以正常地使用它的名稱。fromtextimportFirstclassclassSecondclass(Firstclass): defdisplay(self):

…

或者，其等效寫(xiě)法如下。

importtextclassSecondclass(text.Firstclass): defdisplay(self):

…2024/10/21.類和對(duì)象類與對(duì)象示例classBird():def__init__(self): self.hungry=Truedefeat(self): ifself.hungry: print('Aaaah...') self.hungry=False else: print('No,thanks!')>>>b1=Bird()>>>b1.eat()Aaaah...>>>b1.eat()No,thanks!>>>b1.eat()No,thanks!>>>b1.hungryFalse>>>b1.hungryFalse2024/10/21.類和對(duì)象類和對(duì)象是面向?qū)ο缶幊痰膬蓚€(gè)主要方面，類創(chuàng)建一個(gè)新類型，而對(duì)象是這個(gè)類的實(shí)例。這類似于上面一個(gè)類Bird()，而b1是類Bird的一個(gè)實(shí)例，也就是類的一個(gè)對(duì)象（實(shí)例）。

類的組成元素：關(guān)鍵字(類)：class

類的名字：Bird

構(gòu)造函數(shù)：__init__(self)

類的方法：eat(self)(b1.eat())

類的特性：hungry(b1.hungry)2024/10/21.類和對(duì)象

類與對(duì)象格式類的組成：

classClass_Name(SuperClass,…):class_variable=valuedef__init__(self,argv):statementdefclass_func(self,argv):statement

關(guān)鍵字(類)：class

類的名字：Class_name

構(gòu)造函數(shù)：__init__(self，argv)

類的方法：class_func(self,argv)

類的特性：class_variable

2024/10/21.類和對(duì)象

對(duì)象定義

class_object_1=Class_Name()class_object_2=Class_Name()class_object_1.class_variableclass_object_2.class_variableclass_object_1.class_func(argv)class_object_2.class_func(argv)

對(duì)象定義：class_object_1=Class_Name()

對(duì)象特性：class_object_1.class_variable

對(duì)象方法：class_object_1.class_func(argv)目錄2024/10/221.類和對(duì)象2.實(shí)例屬性和類屬性3.類的方法4.構(gòu)造函數(shù)5.析構(gòu)函數(shù)6.運(yùn)算符的重載7.繼承重點(diǎn)2024/10/22.實(shí)例屬性和類屬性屬性有兩種，一種是實(shí)例屬性，另一種是類屬性。實(shí)例屬性是在構(gòu)造函數(shù)__init__中定義的，定義時(shí)以self作為前綴類屬性是在類中方法之外定義的屬性。在主程序中（在類的的外部），實(shí)例屬性屬于實(shí)例(對(duì)象)只能通過(guò)對(duì)象名訪問(wèn)；類屬性屬于類可通過(guò)類名訪問(wèn)。

在類的方法中可以調(diào)用類的其它方法，可以訪問(wèn)類屬性、對(duì)象屬性。2024/10/22.實(shí)例屬性和類屬性實(shí)例屬性和類屬性。程序：classCar:price=100000#定義類屬性

def__init__(self,c):self.color=c #定義實(shí)例屬性2024/10/22.實(shí)例屬性和類屬性#主程序car1=Car("Red")car2=Car("Blue")printcar1.color,Car.priceCar.price=110000#修改類屬性C='QQ'#增加類屬性car1.color="Yellow"#修改實(shí)例屬性printcar2.color,Car.price,Cprintcar1.color,Car.price,C程序運(yùn)行結(jié)果：Red100000Blue110000QQYellow110000QQ2024/10/22.實(shí)例屬性和類屬性如果屬性名以__（雙下劃線）開(kāi)頭則是私有屬性，否則是公有屬性。私有屬性在類外不能直接訪問(wèn)。Python提供了訪問(wèn)私有屬性的方式，可用于程序的測(cè)試和調(diào)試。對(duì)象名._類名+私有成員名classFood: def__init__(self): self.__color='red' self.price=10apple=Food()apple.price=20print(apple.price,apple._Food__color)#訪問(wèn)私有成員apple.(_)Food__color="Blue"print(apple.price,apple._Food__color)print(apple.__color) #不能直接訪問(wèn)私有屬性程序運(yùn)行結(jié)果如下。

20red20Blueprint(apple.__color) #不能直接訪問(wèn)私有屬性目錄2024/10/221.類和對(duì)象2.實(shí)例屬性和類屬性3.類的方法4.構(gòu)造函數(shù)5.析構(gòu)函數(shù)6.運(yùn)算符的重載7.繼承重點(diǎn)2024/10/23.類的方法類有3種方法：公有方法、私有方法和靜態(tài)方法。雙下劃線__開(kāi)頭則是私有方法，上一行用@staticmethod標(biāo)識(shí)的方法是靜態(tài)方法，否則是公有方法。

公有方法、私有方法都屬于對(duì)象，每個(gè)對(duì)象都有自己的公有方法和私有方法；公有方法通過(guò)對(duì)象名調(diào)用，私有方法不能通過(guò)對(duì)象名調(diào)用，只能在屬于對(duì)象的方法中通過(guò)self調(diào)用；靜態(tài)方法屬于類，靜態(tài)方法只能通過(guò)類名調(diào)用，靜態(tài)方法中不能訪問(wèn)屬于對(duì)象的成員，只能訪問(wèn)屬于類的成員。2024/10/23.類的方法公有方法、私有方法和靜態(tài)方法的定義和調(diào)用。classFruit:price=0def__init__(self):self.__color='Red' #定義和設(shè)置私有屬性colorself.__city='Kunming' #定義和設(shè)置私有屬性citydef__outputColor(self): #定義私有方法outputColorprint(self.__color) #訪問(wèn)私有屬性colordef__outputCity(self): #定義私有方法outputCityprint(self.__city) #訪問(wèn)私有屬性city2024/10/23.類的方法defoutput(self): #定義公有方法outputself.__outputColor()#調(diào)用私有方法outputColorself.__outputCity() #調(diào)用私有方法outputCity@staticmethoddefgetPrice(): #定義靜態(tài)方法getPricereturnFruit.price@staticmethoddefsetPrice(p): #定義靜態(tài)方法setPriceFruit.price=p2024/10/23.類的方法#主程序apple=Fruit()apple.output()print(Fruit.getPrice())Fruit.setPrice(9)print(Fruit.getPrice())apple.__outputColor()#是否可行?思考：能否添加公有方法，以便能通過(guò)對(duì)象名訪問(wèn)私有成員變量__color？程序運(yùn)行結(jié)果：RedKunming09目錄2024/10/221.類和對(duì)象2.實(shí)例屬性和類屬性3.類的方法4.構(gòu)造函數(shù)5.析構(gòu)函數(shù)6.運(yùn)算符的重載7.繼承重點(diǎn)2024/10/24.構(gòu)造函數(shù)類的構(gòu)造函數(shù)定義類的構(gòu)造函數(shù)的形式為：def__init__(self):

superclass.__init__(self)#未綁定超類

super(subclass,self).__init__()#調(diào)用super()statement類的構(gòu)造函數(shù)與其它普通方法不同的地方在于，當(dāng)一個(gè)對(duì)象被創(chuàng)建后，會(huì)立即調(diào)用構(gòu)造方法，就有點(diǎn)類似于程序中的init的初始化方法。如果要繼承構(gòu)造方法，可以調(diào)用未綁定的超類構(gòu)造方法，也可以用super函數(shù)調(diào)用超類構(gòu)造函數(shù)。2024/10/24.構(gòu)造函數(shù)Python在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，首先調(diào)用特殊方法__new__()創(chuàng)建該對(duì)象，之后調(diào)用特殊方法__init__()對(duì)其進(jìn)行初始化。在實(shí)際的編程中，我們創(chuàng)建的幾乎所有Python類都只需要重新實(shí)現(xiàn)__init__()方法，因?yàn)槿绻覀儾惶峁┳约旱腳_new__()方法，Python會(huì)自動(dòng)調(diào)用object.__new__()方法。classStudent(object): def__init__(self,first='',last='',id=0): self.firstnamestr=first self.lastnamestr=last self.idint=id2024/10/24.構(gòu)造函數(shù)>>>s1=Student()>>>print(s1.firstnamestr)>>>s2=Student(last='Python',first='Hello')>>>print(s2.lastnamestr)Python這里生成了Student類的兩個(gè)實(shí)例—s1和s2。s1調(diào)用構(gòu)造函數(shù)時(shí)生成，沒(méi)有帶任何參數(shù)，即Student()。生成第二個(gè)實(shí)例s2時(shí)，給出了參數(shù)中的兩個(gè)，即Student(last='Python',first='Hello')。目錄2024/10/221.類和對(duì)象2.實(shí)例屬性和類屬性3.類的方法4.構(gòu)造函數(shù)5.析構(gòu)函數(shù)6.運(yùn)算符的重載7.繼承重點(diǎn)2024/10/25.析構(gòu)函數(shù)Python中類的析構(gòu)函數(shù)是__del__（開(kāi)始和結(jié)束都是雙下劃線），用來(lái)釋放對(duì)象占用的資源，在Python收回對(duì)象空間之前自動(dòng)執(zhí)行。如果用戶未設(shè)計(jì)析構(gòu)函數(shù)，Python將提供默認(rèn)的析構(gòu)函數(shù)。析構(gòu)函數(shù)屬于對(duì)象，每個(gè)對(duì)象都有自己的析構(gòu)函數(shù)。classCar: def__init__(self,n): self.num=nprint('編號(hào)為',self.num,'的對(duì)象出生了') def__del__(self):print('編號(hào)為',self.num,'的對(duì)象死了')2024/10/25.析構(gòu)函數(shù)car1=Car(1)car2=Car(2)delcar1delcar2程序運(yùn)行結(jié)果如下。編號(hào)為1的對(duì)象出生了編號(hào)為2的對(duì)象出生了編號(hào)為1的對(duì)象死了編號(hào)為2的對(duì)象死了目錄2024/10/221.類和對(duì)象2.實(shí)例屬性和類屬性3.類的方法4.構(gòu)造函數(shù)5.析構(gòu)函數(shù)6.運(yùn)算符的重載7.繼承重點(diǎn)2024/10/26.運(yùn)算符的重載

在Python中可通過(guò)重載運(yùn)算符來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)象之間的運(yùn)算。Python把運(yùn)算符與類的方法關(guān)聯(lián)起來(lái)，每個(gè)運(yùn)算符都對(duì)應(yīng)一個(gè)函數(shù)。運(yùn)算符重載就是讓用類寫(xiě)成的對(duì)象可截取并響應(yīng)用在內(nèi)置類型上的運(yùn)算（加法、切片、打印和點(diǎn)號(hào)運(yùn)算符等）。2024/10/26.運(yùn)算符的重載例如，Number類提供一個(gè)方法來(lái)攔截實(shí)例的構(gòu)造函數(shù)（__init__），此外還有一個(gè)方法捕捉減法表達(dá)式（__sub__）。這種特殊的方法可與內(nèi)置運(yùn)算相綁定。classNumber: def__init__(self,start): self.data=start def__sub__(self,other): returnNumber(self.data-other)>>>x=Number(5)>>>y=x-2>>>y.data32024/10/26.運(yùn)算符的重載重載方法舉例：1．索引和分片：__getitem__和__setitem__如果類中定義了（或繼承了）的話，則對(duì)于實(shí)例的索引運(yùn)算，會(huì)自動(dòng)調(diào)用__getitem__。當(dāng)實(shí)例x出現(xiàn)在x[i]這樣的索引運(yùn)算中，Python會(huì)調(diào)用這個(gè)實(shí)例繼承的__getitem__方法，把x作為第一個(gè)參數(shù)傳遞，并將方括號(hào)內(nèi)的索引值傳給第二個(gè)參數(shù)。例如，下面的類將返回索引值。>>>classIndex: def__getitem__(self,index): returnindex…>>>x=Index()>>>x[3]3>>>foriinrange(6): print(x[i],end='')…0123452024/10/26.運(yùn)算符的重載2．索引迭代：__getitem__for語(yǔ)句的作用是從0到更大的索引值，重復(fù)對(duì)序列進(jìn)行索引運(yùn)算，直到檢測(cè)到超出邊界的異常。__getitem__也可以是Python中一種重載迭代的方式。如果定義了這個(gè)方法，for循環(huán)每次循環(huán)時(shí)都會(huì)調(diào)用類的__getitem__。并持續(xù)搭配有更高的偏移值。>>>classStepper:def__getitem__(self,i): returnself.data[i]… >>>x=Stepper()>>>x.data='spam'>>>x[1]'p'>>>foriteminx: print(item,end='')…spam2024/10/26.運(yùn)算符的重載3．迭代器對(duì)象：__iter__和__next__

上一頁(yè)__getitem__是有效的，但它是迭代退而求其次的方法。Python所有的迭代環(huán)境會(huì)有優(yōu)先嘗試__iter__的方法，再嘗試__getitem__。從技術(shù)角度上講，迭代環(huán)境是通過(guò)iter去嘗試尋找__iter__方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，而這種方法返回一個(gè)迭代器對(duì)象。如果已經(jīng)提供了，python會(huì)重復(fù)調(diào)用迭代器對(duì)象的next()方法，直到發(fā)生StopIteration異常。如果沒(méi)有找到__iter__，python會(huì)使用__getitem__機(jī)制。2024/10/26.運(yùn)算符的重載classSquares: def__init__(self,start,stop): self.value