Python程序設(shè)計(jì)課件 第五章 類

Python程序設(shè)計(jì)

第五章類本章知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)圖

面向?qū)ο缶幊獭狾bjectOrientedProgramming，簡稱OOP，是一種程序設(shè)計(jì)思想。OOP把對(duì)象作為程序的基本單元，一個(gè)對(duì)象包含了數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的函數(shù)。

類(Class)，也即面向?qū)ο?。簡單地說，可以把它理解為“物以類聚”，即有相同的功能特性?！邦悺焙盟茍D紙、模具，另一方面又可以理解為是功能（函數(shù)）的組合。類的定義Python中的類(Class)是一個(gè)抽象的概念，這也是Python的核心概念，可以把它簡單看作數(shù)據(jù)以及由存取、操作這些數(shù)據(jù)的方法所組成的一個(gè)集合。函數(shù)的作用就是重復(fù)利用代碼，那為什么還要另外再定義類這個(gè)概念呢？類有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）類對(duì)象是多態(tài)的：也就是多種形態(tài)，這意味著我們可以對(duì)不同的類對(duì)象使用同樣的操作方法，而不需要額外寫代碼。（2）類的封裝：封裝之后，可以直接調(diào)用類的對(duì)象，來操作內(nèi)部的一些類方法，不需要讓使用者看到代碼工作的細(xì)節(jié)。（3）類的繼承：類可以從其他類或者元類中繼承它們的方法，直接使用。定義類(class)的語法：classNameClass(object):deffname(self,name):=name第一行語法是class后面緊接類的名稱，最后帶上“：”。類的名稱首字母最好大寫，以區(qū)別函數(shù)。第二行開始是類的方法，和函數(shù)非常相似，但是與普通函數(shù)不同的是，它的內(nèi)部有一個(gè)“self”參數(shù)，它的作用是對(duì)對(duì)象自身的引用。以一個(gè)例子來說明面向過程和面向?qū)ο笤诔绦蛄鞒躺系牟煌?。假設(shè)要處理學(xué)生的成績表，輸出學(xué)生的成績，面向過程的程序可以通過函數(shù)來實(shí)現(xiàn)，比如打印學(xué)生的成績：In[1]:defprint_score(name,score):

...:print('{0},{1}'.format(name,score))In[2]:print_score("張三",80)

張三,80

如果采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想，我們首選思考的不是程序的執(zhí)行流程，而是Student這種數(shù)據(jù)類型應(yīng)該被視為一個(gè)對(duì)象，這個(gè)對(duì)象擁有name和score這兩個(gè)屬性(Property)。如果要打印一個(gè)學(xué)生的成績，首先必須創(chuàng)建出這個(gè)學(xué)生對(duì)應(yīng)的對(duì)象，然后給對(duì)象發(fā)一個(gè)print_score消息，讓對(duì)象自行把自己的數(shù)據(jù)打印出來。In[3]:classStudent(object):

...:def__init__(self,name,score):

...:=name

...:self.score=score

...:defprint_score(self):

...:print('{0},{1}'.format(,self.score))給對(duì)象發(fā)消息實(shí)際上就是調(diào)用對(duì)象對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)函數(shù)，我們稱之為對(duì)象的方法(Method)。面向?qū)ο蟮某绦驅(qū)懗鰜砣缦拢篒n[4]:bart=Student('BartSimpson',59)

...:lisa=Student('LisaSimpson',87)

...:bart.print_score()BartSimpson,59

In[5]:lisa.print_score()LisaSimpson,87類的方法與普通的函數(shù)只有一個(gè)特別的區(qū)別——它們必須有一個(gè)額外的第一個(gè)參數(shù)，但是在調(diào)用此方法的時(shí)候，不用為這個(gè)參數(shù)賦值，Python會(huì)提供這個(gè)值。這個(gè)特別的變量指對(duì)象本身，它就是self。類的創(chuàng)建創(chuàng)建類的方法跟自定義函數(shù)類似，但有區(qū)別，具體如下：1、創(chuàng)建類要用class引出；2、類的名稱首字母要大寫；3、類中的功能函數(shù)都需要有一個(gè)self參數(shù)；4、參數(shù)傳進(jìn)類內(nèi)需要用self.來接收，如接收參數(shù)a的值為self.a=a;5、類中的屬性和參數(shù)在引用時(shí)要在其前加self.。在類中有一些固定的參數(shù)，稱為屬性；類內(nèi)的函數(shù)稱為方法?！纠?-1】創(chuàng)建一個(gè)Peo類。In[6]:classPeo:

...:def__init__(self,name,age,sex):

...:self.Name=name

...:self.Age=age

...:self.Sex=sex

...:defspeak(self):

...:print("myname：%s"%self.Name)這個(gè)類首先寫了一個(gè)特定的方法__init__()用來傳遞參數(shù)，它將name、age、sex三個(gè)參數(shù)值賦給了self.Name、self.Age、self.Sex。其實(shí)self.Name、self.Age、self.Sex這三個(gè)參數(shù)名稱不一定非得跟name、age、sex一致，如self.Name也可以隨便命名為self.xm或者self.abc都可以，只是為了方便識(shí)別、記憶，所以一般情況下還是對(duì)應(yīng)比較方便。但是self.是必須有的且不能被改變。Peo類中的speak()是一個(gè)類內(nèi)函數(shù)，即方法。類內(nèi)函數(shù)都必須帶有參數(shù)self，而且必須作為其第一個(gè)參數(shù)。

創(chuàng)建類時(shí)，只要?jiǎng)?chuàng)建了名為__init__()的特定方法，在實(shí)例化這個(gè)類時(shí)就會(huì)運(yùn)行這個(gè)方法。由于__init__()方法可以傳遞參數(shù)，所以創(chuàng)建對(duì)象時(shí)就可以把屬性設(shè)置為我們希望的值，__init__()這個(gè)方法會(huì)在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)完成初始化。

實(shí)例化Peo類的對(duì)象。In[7]:zhangsan=Peo("zhangsan",24,'man')

...:print(zhangsan.Age)24

In[8]:print(zhangsan.Name)zhangsan

In[9]:print(zhangsan.Sex)man

In[10]:zhangsan.speak()myname：zhangsan

和普通的函數(shù)相比，在類中定義的函數(shù)只有一點(diǎn)不同，就是第一個(gè)參數(shù)永遠(yuǎn)是實(shí)例變量

self，并且調(diào)用時(shí)不用傳遞該參數(shù)。除此之外，類的方法和普通函數(shù)區(qū)別不大。因此，參數(shù)仍然可以使用默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)、關(guān)鍵字參數(shù)和命名關(guān)鍵字參數(shù)等方式。參數(shù)的傳遞

類像函數(shù)一樣，可以接收傳遞參數(shù)。類的參數(shù)可以在__init__()方法中傳入，也可以在其方法中傳入，如下面的例子中__init__()傳入name參數(shù)，在tall()中傳入身高參數(shù)high。下面的例5-2創(chuàng)建了一個(gè)類名為Person，里面有兩個(gè)屬性x和y，x是一個(gè)數(shù)組，y是字符串。Person還創(chuàng)建有5個(gè)方法（子函數(shù)）?！纠?-2】類的參數(shù)傳入方式。In[11]:classPerson:...:"""...:這是一個(gè)類，舉例說明了如何傳入?yún)?shù)和創(chuàng)建各種功能。...:"""...:x=(1,2,2)...:y="這是一個(gè)關(guān)于類的屬性和方法的應(yīng)用案例，類名為Person。"...:...:def__init__(self,name):...:=name...:...:defprint(self):#每個(gè)方法（子函數(shù)）都必須要有self參數(shù)...:'''...:打印Person類的說明和固有屬性...:'''...:print(self.y)...:print("人有%d張嘴，%d只眼睛，%d只手。"%(self.x[0],self.x[1],self.x[2]))...:

...:defnam(self):...:"""...:輸出實(shí)例的姓名...:"""...:print("姓名：",)...:...:deftall(self,high):...:"""...:接收實(shí)例的身高參數(shù)，并打印輸出...:"""...:self.high=high...:print("這是%s身高（Cm）："%,high)#此處可以直接用high...:...:definfo(self):...:print("%s的身高(Cm)：%s"%(,self.high))#此處必須用self.high先實(shí)例化一個(gè)實(shí)例。In[12]:yubg=Person("余本國")In[13]:yubg.print()這是一個(gè)關(guān)于類的屬性和方法的應(yīng)用案例，類名為Person。人有1張嘴，2只眼睛，2只手。

In[14]:yubg.nam()姓名：余本國

In[15]:yubg.tall(170)這是余本國身高（Cm）：170

In[16]:()

余本國的身高（Cm）：170說明：def__init__(self,name)和deftall(self,high)都可以傳入?yún)?shù)，但前一種方式傳入的參數(shù)在實(shí)例化的時(shí)候就需要傳入?yún)?shù)，后一種傳入?yún)?shù)方法是在調(diào)用該方法時(shí)才傳入?yún)?shù)。私有變量與私有方法

類可以有公有變量與公有方法，也可以有私有變量與私有方法，公有部分的對(duì)象可以從外部訪問，而私有部分的對(duì)象只有在類的內(nèi)部才可訪問。在普通變量名或方法名（即公有變量名或方法名）前加雙下劃線“__”，即可成為私有變量或方法?！纠?-3】類的私有變量與私有方法。具體代碼如下：In[17]:classPubAndPri:...:pub="這是公有變量"...:__pri="這是私有變量"...:...:def__init__(self):...:self.other="公有變量也可這樣定義"...:...:defout_pub(self):...:print("公有方法",self.pub,self.__pri)...:...:def__out_pri(self):...:print("私有方法",self.pub,self.__pri)In[18]:pp=PubAndPri()

In[19]:pp.out_pub()#訪問公有方法公有方法這是公有變量這是私有變量

In[20]:print(pp.pub,pp.other) #訪問公有變量這是公有變量公有變量也可這樣定義

In[21]:try:...:pp.__out_pri()...:exceptExceptionase:...:print("調(diào)用私有方法發(fā)生錯(cuò)誤！")調(diào)用私有方法發(fā)生錯(cuò)誤！

In[22]:try:...:print(pp._pri)...:exceptExceptionase:...:print("訪問私有變量發(fā)生錯(cuò)誤！")訪問私有變量發(fā)生錯(cuò)誤！類的調(diào)用類的調(diào)用跟函數(shù)的調(diào)用一樣。#file_A.py文件classAx:def__init__(self,xx,yy):self.x=xxself.y=yydefadd(self):print("x和y的和為：%d"%(self.x+self.y))下面在B.py文件中調(diào)用file_A.py文件中的類Ax中的方法add。#B.py文件：fromfile_AimportAxa=Ax(2,3)a.add()importfile_Aa=file_A.Ax(2,3)a.add()或以上函數(shù)和類的調(diào)用方法都是在同一個(gè)文件下的調(diào)用，對(duì)于不同文件下的調(diào)用時(shí)，需要進(jìn)行“說明”，即需要有個(gè)“導(dǎo)引”，