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Python入门学习之类的相关知识总结

2024-04-02 19:55

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前言

Python是面向对象的程序设计（Object Oriented Programming）。

面向对象的程序设计的一条基本原则是：

计算机程序由多个能够起到子程序作用的单元或者对象组合而成。

面向对象的程序设计的一个关键性概念是：

数据以及数据的操作（即函数方法）封装在一起。

这个概念对于接触C++的我来说已经很熟悉了。就是“类”Class。
Python完全支持所有面向对象的基本功能，比如：

“封装”、“继承”、“多态”以及对基类方法的“覆盖”或“重写”。

下面请由我慢慢道来。

一、类的定义和使用

在C++中，类是“结构体”的衍生。在Python中，类作为一个完全独立的概念出现。

1.类的定义：


class ClassName:
	......

2.初始化函数和self参数:【非常重要！！！！】


def __init__(self,a,b,......):
	self.变量1=a
	self.变量2=b
	......

①Python在初始化函数里定义“变量”。
当我们要使用这个类的时候，可以直接对初始化函数里的变量赋值。
当然，可以不写形参a，b等等，直接给变量赋值。
②self参数表征这个类。
在类中写函数（即方法）时，都必须传入self参数。之后会举例说明。

【由此，我们可以发现，python中的init初始化函数与C++中的构造函数如出一辙，其原理其实是一样的】

3.外部变量使用类：即调用类的初始函数


class A:
	def __init__(self,p,q):
		self.a=p
		self.b=q
		
example=A(1,2)  #调用初始化函数，传入形参p=1，q=2，此时标明example使用了A类
print(A.a)      #输出1
print(A.b)      #输出2

4.限制变量的适用范围：私有or公有

我们知道，C++类中的变量有public、protected和private三种。Python中当然也有，只是书写方式不同。
特别注意，private变量“类内”和“类外”的调用方法是不同的。
在类外获取private变量值的方法有两种：

①通过特定“接口”：即调用类内函数方法，在类内通过self实现对private变量的使用
②通过特殊方法：example._ ClassName(类名) __var(变量)

如果直接无脑调用private，程序出现AttributeError错误。当然也不能对直接对private变量进行该值和赋值的操作。


class A:
	def __init__(self,a,b,c):
		self.one=a      #没有修饰，等价于public
		self._two=b     #加一条下划线，等价于protected
		self.__three=c  #加两条下划线，等价于private
	def get_all(self):
		print(self.one)     #类内的调用方式：格式与定义相同
		print(self._two)
		print(self.__three)
		
example=A(1,2,3)
example.get_all()         #通过“接口”获取private值
print(example._A__three)  #通过特殊方法获取private值

以上就是基本知识，我们通过一个示例程序加深印象：


class Human:
    def __init__(self,name,height,weight,sex):
        self.name=name
        self._height=height
        self.__weight=weight
        self.sex=sex
    def get_info(self):
        print(self.name)
        print(self._height)   #类内部调用protected变量，加一个下划线
        print(self.__weight)  #类内部调用private变量，加两个下划线
        print(self.sex)
    def get_weight(self):   #接口：通过方法获得private变量值，相当于一个通道
        print("His(Her) weight is:")
        print(self.__weight)

DIONA=Human("diona",'150cm','50kg','female(♀)')
#通过类的内部函数访问变量并输出，可以正常使用private和protected属性的变量。
DIONA.get_info()

#height为protected属性，在类外调用时，要加一个下划线
print(DIONA._height)
#weight为private属性，在类外调用时，要用特殊的方法：xxx._Classname(类名)__varname(变量名)
print(DIONA._Human__weight)

#使用接口获得weight的值
DIONA.get_weight()

二、类的方法

类的方法分为“共有方法”、“私有方法”、“静态方法”和“类方法”。本文详细讲述后两者。

1.静态方法：
又称“非实例方法”，一般与实例无关的方法，用于其他方法顺带调用。使用之前最好用@ staticmethod 注释

2.类方法：
接受“类属性”的方法。至少要接受一个形参cls,但调用时不需要为cls传递值。最好用@ classmethod 注释。
p.s：何为“类属性”？就是不写在init函数中，直接写在类中的变量。


class A:
	one=0  #这个one是“类属性”
	def __init__(self):
		self.two=0   #这个two是“self属性”

3.实例方法：
就是使用self属性的一般方法。上面“一”中所写到的方法都是实例方法。

4.外部调用规则：
①实例方法：只能使用实例名。
②静态方法和类方法：可以使用实例名，也可以使用类名。

程序实例：


class Student:
    _number=0    #这个number是类属性，直接定义在类中，必须用类方法去调用
    def __init__(self,name,uid):
        self._name=name
        self._uid=uid
        Student._number+=1     #每初始化一次，学生人数加1
        #另外，调用类属性时，使用类名：ClassName.varname
        
    #实例方法：对self定义的变量操作
    def get_name(self):
        print(self._name)
    
    #静态方法：(非实例方法)一般与实例无关的方法，用于其他方法顺带调用。
    @ staticmethod 
    def pls(a,b):
        return a+b;
    
    @ classmethod
    #类方法：至少要接受一个形参cls,但调用时不需要为cls传递值
    def get_number(cls):   
        print(cls._number)

lwc=Student('lwc','20009100132')
gtj=Student('gtj','20009100128')
wxm=Student('wxm','20018900232')

#外部调用实例方法，使用实例名。不能用类名调用实例方法。
lwc.get_name()

#外部调用类方法，使用类名或者实例名。
Student.get_number()
lwc.get_number()