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淺談python中的面向對象和類的基本語法

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當我發現要寫python的面向對象的時候,我是躊躇滿面,坐立不安呀。我一直在想:這個坑應該怎么爬?因為python中關于面向對象的內容很多,如果要講透,最好是用面向對象的思想重新學一遍前面的內容。這個坑是如此之大,猶豫再三,還是只撿一下重要的內容來講吧,不足的內容只能靠大家自己去補充了。

慣例聲明一下,我使用的版本是 python2.7,版本之間可能存在差異。

好,在開講之前,我們先思考一個問題,看代碼:

為什么我只創建是為 a 賦值,就可以使用一些我沒寫過的方法?

可能會有小伙伴說:因為 a 此時是個字符串對象呀,當然能夠使用字符串的方法,至于這些方法,那是python事先寫好的。

好吧,那換個問題,為什么 python 知道它是個字符串對象?

在深入講這個問題之前,先記住一句話:python中一切皆對象,對象都是由類創建的。

那么類是什么東西呢?我在這舉個例子。

有一天,我在街上走著,突然看見前面有一個仇人。此時我想揍他一頓,但是力是相互作用的呀,打他我的拳頭也會疼。誒,此時我發現路邊有個石頭,大小形狀正合適,在不考慮警察叔叔怎么想的前提下,這是一個好的選擇。然后我抄起石頭,對著仇人進行了一些好孩子不能模仿的行為,然后深藏功與名,收工回家。

在這個過程中,我們為什么會知道那塊東西是石頭?

因為它的具有石頭的外觀特征呀!

為什么我們會知道石頭可以砸人?

因為石頭硬呀!

為什么我們知道石頭是硬的?

因為......嗯.....小時候我爸告訴我的。

此時可以得到一個結論:我們知道一個東西是什么,具有什么功能,是因為我們的腦海中已經有個這個東西的概念。而這個概念可能是從長輩那里知道的,也可能是自己各種實驗后自己總結的。類似于我們對于‘黑洞'這個東西的認識,還是科學家的各種研究總結而來。

如何將用石頭打人這個例子用代碼來實現的話:

            
class Stone(object):  # 我創建一個叫Stone的類

  def attack(self):
    print '把頭伸過來,我給你加個buff'

a = Stone()  # 我用類創建了一個對象,也稱為類的實例化
a.attack()   # 我使用這個對象的方法
          

很好,這樣我們就完成了我們的需要了。

如果我們再創建其他對象:

淺談python中的面向對象和類的基本語法_第1張圖片

很顯然python并沒有為我們準備 attack 方法,所以就用不了。

所謂的類只是一個抽象的定義,而實例則是具體的對象。它們之間的差別就想我腦海中的石頭和我手中的石頭一樣,只有后者才真實存在。當然,這里不要跟我講什么唯心主義論什么的。

看到這里,關于類和對象之間的關系應該清楚了一些。有些同學可能會問:python中的類都是我們事先寫好的,有沒有方法讓python自動生成類,然后在特定的時候使用這些類呢?恭喜你,同學,你可能摸到了人工智能的門檻了,如果能夠實現的話,那和我們人類的學習能力不是差不多嗎?好吧,這只是我的一個設想,真正的人工智能要怎么實現,我也不知道,還沒有這么高的水平去研究先,不過作為一名程序員,能夠編寫人工智能,可能是終身的追求了吧。

在講完類和實例化是怎么一回事之后,我們來看看類的基本語法。

首先,和定義函數的 def 一樣, class 是定義類的關鍵字。

緊接著的是類名,這個可以自定義,同樣的,不能和python的內置關鍵字沖突。另外,建議避開python的內建類型,例如 str、int之類的名字。規范的命名應該遵從“駝峰命名法”,例如: MyClass 這里的命名,每個單詞的首字母大寫。

然后是一個括號,里面的參數是用于繼承的,一般繼承于 object,表示一個新式類。另外,你可能見過沒有括號的寫法,這是經典類的寫法。

示例:

            
class NewClass(object):
  pass

class OldClass:
  pass

New = NewClass()  # 創建一個新式類的實例
Old = OldClass()  # 創建一個經典類的實例
          

這就是類的基本語法,當然這樣還是不夠的,但是在更深入之前,我想先講一個新舊式類的差別。

在這里,我們先打印一下兩個變量的類型:

            
print type(New)
print type(Old)
          

可以看下兩者的輸出是不同的。

在早于python2.2的版本時,只有經典類這一種寫法,當時,類和類型沒有合并。

類是類對象,實例是實例對象,這兩個對象之間沒有任何關系。

這句話是什么意思?看代碼:

            
print type(OldClass)
print type(Old)
          

我們可以看見其輸出很含糊,經典類屬于類對象,無論是哪個類,都統一為“類”類型,實例屬于實例類型,卻不知道其是由哪個類創建的,所以的實例都統一為“實例”類型。也就是說當時的類型用 classobj 和 instance 代表了所以的類和實例,無論你是哪個類,又或是哪個類創建的實例。

這樣的信息實在太少,而類和類型之間非常混亂。為了解決這種情況,在 python2.2 中引入了新式類,并進行了類和類型的同統一。

            
print type(NewClass)
print type(New)
          

淺談python中的面向對象和類的基本語法_第2張圖片

類的類型是 type?type 返回的對象還能像類一樣創新新對象?

總結的來說:在新式類中,所以的類對象都是 type 的實例。而不同的類對象有能創建出其對應的實例。

            
class NewClass(object):
  def __init__(self, val):
    self.val = val

New = NewClass(123)  
b = type(New)(321) # 對實例來說type返回的是類對象,我又可以用類對象來和創建新的實例
print b.val
          

構造器方法

一般可以理解類中的函數就是方法,而方法分為:實例方法,只有實例化后才能調用的,其第一個參數一般為 self,代表實例本身;類方法,其第一個參數為 cls,代表類本身;還有靜態方法,就是個普通函數,沒有要求參數。

1. __init__(self [,arg1,....]):

當類被調用進行實例化的時候,python會自動調用類里面的構造函數(如果有的話),在構造函數中,可以進行各種初始化的操作,最常見的就是上面的進行實例的屬性的創建。

python 在示例化的時候,會檢查其實行了 __init__ 方法了沒有,如果沒有則不對實例進行任何操作,然后返回對象。如果實行了這個方法,則自動調用這個方法,并自動將 self 傳進行,也就是說我們在實例化進行傳參的時候,將不用理會 self,直接傳給后面的參數。

講到屬性,就必須要提一下什么是屬性。屬性這個對象其實更像一個變量,大多數對象都可以有屬性(不包括python的內置類型),例如函數。

            
def Test():
  pass

Test.a = 123
print Test.a
          

因為函數也是一個對象。

屬性在類中,就是一個變量,例如:

            
class NewClass(object):
  a = 123

print NewClass.a
          

當然,因為 python 的特性,我們可以在運作中為某個對象添加屬性,而不用一開始就在類中寫定。

注意,這個方法應該返回 None,也就是說我們一般不用 return 任何對象,讓它默認返回就行了。

2. __new__(cls [,arg1,....]):

這也是一個構造器方法,它是一個類方法,一般在對 python 的不可變數據類型進行繼承擴展的時候用的比較多。

某處拿來的代碼示例:

            
class RoundFloat(float):
  def __new__(cls, val):
    return super(RoundFloat, cls).__new__(cls, round(val, 2))

a = RoundFloat(3.14159)
print a
          

解構器方法

__del__(self [,arg1,....])

這個方法將會在對象所以的引用被清除后才執行,例如:

            
class Test(object):

  def __del__(self):
    print '我被干掉了,兄弟們為我報仇!'

a = Test() # 創建了一個對象
b = a  # b又引用了a
c = b  # c又引用了b,現在 a 所指向的對象有3次引用,相當有三條命
del a  # 干掉一條命
del b  # 又干掉
del c  # 聽說你有3條命?全部干掉!
          

注意,這里只輸出了一次,也就是說到了最后才刪除完畢。這里要注意一下幾點:

1.調用 del 并不意味著完成刪除某個對象,只是減少引用。

2.如果你有一個循環引用或其它的原因,讓一個實例的引用逗留不去,該對象的__del__()可能永遠不會被執行。

3.__del__()未捕獲的異常會被忽略掉(因為一些在__del__()用到的變量或許已經被刪除了)。 不要在__del__()中干與實例沒任何關系的事情。

4.一般情況下并不用實現這個方法,因為這樣有一定的風險。

5.如果你定義了__del__,并且實例是某個循環的一部分,垃圾回收器將不會終止這個循環― ―你需要自已顯式調用 del。

6.如果繼承了父類,且父類中也有解構器,要記得調用。否則可能會有某些在父類中的清理方法沒有調用到,出現以下無法預料的錯誤。

以上這篇淺談python中的面向對象和類的基本語法就是小編分享給大家的全部內容了,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。


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