Python基础 – 类与对象

2022/8/14 04:13:28admin0 阅读2 评论

在生活中，我们通过特征与功能来描述一个具体对象，转换到代码中就变成了数据与函数。
回顾已经学过的内容，我们学习了用来存储数据的变量与用来存储代码的函数。
现在让我们把变量与函数打包，来学习在程序中创建类与对象。
类代表着一类事物，比如人类，鸟类，汽车，电脑。当我们提起这些事物的时候，我们并不特指某一个具体的东西，比如人类是泛指抽象的全人类
而对象指的是类的实例，比如人类的对象是某个具体的人，如张三，李四，tony和kevin。
<h2>类与对象</h2>
类代表一些拥有相同特性与功能的事物，如鸟类，人类，猫类等。
类中的某一个具体实例称为这个类的实例对象，简称为对象。
若请你介绍一下自己的手机，你会如何去做？
你可以通过颜色、型号、容量大小，屏幕尺寸等数据来描述它的特征；
也可以用拍照、安装应用、打电话等操作来描述它的功能。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-01.png” alt=“” />
我们可以把拥有上述特性的设备都归类于手机，即手机就是一个类。
手机的特征称为这个类的属性，手机的功能称为这个类的方法。
<h2>属性与方法</h2>
定义：
属性用来描述这个类的一些特征，如品牌，颜色，型号是手机的属性。
方法用来表现这个类的一些功能，如拍照，打电话等是手机的方法。
在Python中通过<code>class</code>关键字来创建一个类。
为了方便理解，接下来在程序中定义一个手机类。
并为手机设定两个方法：打电话，发短信。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-02.png” alt=“” />
<h2>类的定义</h2>
<pre><code class=“language-python”>class Phone():
def makeCall(self, who):
return f"正在拨打电话给{who}"

def sendMsg(self, who, txt):
    return f&quot;正在发送短信给{who}, 内容为{txt}&quot;</code></pre>

代码的作用
用<code>class</code>定义一个类，并命名为<code>Phone</code>。
第2～6行，为该类添加了打电话和发短信两个功能。即定义了两个方法<code>makeCall</code>与<code>sendMsg</code>。
第2，3行，<code>makeCall</code>方法接收联系人的名字为参数，并将文字格式化输出。
第5，6行，<code>sendMsg</code>方法接收联系人的名字与短信内容为参数，并将文字格式化输出。
关键字
<code>class</code>，在程序中定义类的关键字。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-03.png” alt=“” />
类名
一串文字，为类定义的名称。
为了区分类与函数，类的名称首字母建议大写。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-04.png” alt=“” />
括号
一对括号，定义类的标准写法。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-05.png” alt=“” />
<code>:</code>
一个冒号，表明接下来缩进的代码是属于这个类的。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-06.png” alt=“” />
四个空格
一个缩进，表示该代码块属于<code>Phone</code>这个类。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-07.png” alt=“” />
方法名
类中的两个特殊函数，称为方法。
方法又被称为成员函数，用来表现这个类的一些功能。
成员函数的第一个参数为<code>self</code>。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-08.png” alt=“” />
特殊的参数
<code>self</code>参数，由程序自动传入的参数，指调用该方法的对象。
第一个参数为self，是定义实例方法的固定写法。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-09.png” alt=“” />
代码小结
当我们要定义一个类时就需要这几个部分
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-10.png” alt=“” />
类是抽象的，我们要使用类，就需要实例化一个对象。
对象是以类为模板创建的。
这个过程类似于以人类的共同特性为模板，创造一个特定的人。
可以这样说，你就是人类的一个实例对象。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-11.jpg” alt=“” />
接下来学习一下如何通过类来实例一个具体的对象。
用Phone类来实例化两个对象表示我的手机与你的手机。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-12.png” alt=“” />
<h2>实例化对象</h2>
<pre><code class=“language-python”>class Phone():

def makeCall(self, who):
    return f&quot;正在拨打电话给{who}&quot;

def sendMsg(self, who, txt):
    return f&quot;正在发送短信给{who}, 内容为{txt}&quot;

myPhone = Phone()
yourPhone = Phone()

ret = myPhone.makeCall("Tony")
print(ret)
ret2 = yourPhone.sendMsg("Jeremy", "中午吃啥？")
print(ret2)</code></pre>
代码的作用
将刚才定义好的<code>Phone</code>类拿过来，并实例化两个对象<code>myPhone</code>与<code>yourPhone</code>。
第9，10行，创建<code>Phone</code>的对象<code>myPhone</code>与<code>yourPhone</code>。
第12行，调用<code>myPhone</code>的方法<code>makeCall</code>，把结果存储到<code>ret</code>中。
第14行，调用<code>yourPhone</code>的方法<code>sendMsg</code>，把结果存储到<code>ret2</code>。
对象名
一个变量名，为对象设定的名称。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-13.png” alt=“” />
类名
定义好的类名。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-14.png” alt=“” />
括号
括号，表示调用Phone类实例化一个对象。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-15.png” alt=“” />
对象
对象名称，用对象名调用指定的方法。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-16.png” alt=“” />
句点
一个句点【.】。
用句点连接对象名与对象的方法，称为句点表示法。
例如第11行，表示<code>myPhone</code>使用了他的方法(功能)<code>makeCall</code>（打电话）。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-17.png” alt=“” />
方法名
方法名，对象要调用的方法名称。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-18.png” alt=“” />
实参
调用方法时传递的实参。
调用对象的方法时，不需要为self参数传递实参。
这里，第11行的<code>“Tony”</code>实参传递给makeCall的“who”形参。
第13行的<code>“Jeremy”</code>实参传递给<code>sendMsg</code>的<code>“who”</code>形参，“中午吃啥”传递给<code>sendMsg</code>的<code>“txt”</code>形参。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-19.png” alt=“” />
代码小结
当我们要实例化对象时就需要这几个部分
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-20.png” alt=“” />
<h3>小练习</h3>
实例化对象
为Cat实例化一个对象mimi，并使用该对象调用talk方法。
<pre><code class=“language-python”>class Cat():
def talk(self):
print("喵喵喵")

创建一个Cat对象，并存储在mimi中

mimi = Cat()

调用mimi的方法talk

mimi.talk()</code></pre>
<h2>类的属性与初始化</h2>
在刚才的代码中，创建了一个包含两个方法的Phone类，并且创建两个不同的实例对象去调用这些方法。
现在让我们为类设置属性，并在创建实例化对象时，初始化该属性的值。
手机的属性有：颜色，品牌。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-21.png” alt=“” />
<pre><code class=“language-python”>class Phone():
def init(self, bd, clr):
print("创建实例对象时，自动调用此方法")
self.brand = bd
self.color = clr

myPhone = Phone("华为", "白色")
yourPhone = Phone("苹果", "黑色")
print(f"我有一个{myPhone.color}的{myPhone.brand}手机")
print(f"你有一个{yourPhone.color}的{yourPhone.brand}手机")</code></pre>
代码的作用
为<code>Phone</code>类添加品牌<code>（brand）</code>与颜色<code>（color）</code>两个属性。
第2行，定义初始化方法<code>init</code>并设定两个参数<code>bd</code>与<code>clr</code>。
第8，9行，创建实例化对象<code>myPhone</code>与<code>yourPhone</code>，并为<code>init</code>方法传递参数两组不同的参数。
第10，11行，分别格式化输出实例对象的<code>color</code>与<code>brand</code>属性
初始化方法
初始化方法<code>init</code>，是一个特殊的方法。
<code>init</code> 的左右两边各有两个下划线，即整个名称共有四个下划线。
初始化类似于出厂设置，表示“开始时做好准备”，会在创建对象时自动被调用。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-22.png” alt=“” />
特殊的参数
<code>self</code>参数，是调用方法时由程序自动传入的参数，指实例化后的对象。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-23.png” alt=“” />
句点
一个句点，用来连接对象名与属性。
因为这里还没有创建对象，所有对象名用self参数代替。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-24.png” alt=“” />
属性
对象的两个变量，称为属性。
与之前创建的变量不同，<code>brand</code>与<code>color</code>是专属于该类对象的变量，只能被类的对象使用。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-25.png” alt=“” />
参数
初始化函数的两个形参名。接收传递的数据后赋值给对象的两个属性<code>brand</code>与<code>color</code>。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-26.png” alt=“” />
实参
两组数据。在创建对象时，为初始化函数中的<code>brand</code>与<code>color</code>传递的数据。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-27.png” alt=“” />
使用属性
两个对象分别使用它们的属性，并格式化输出内容。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-28.png” alt=“” />
代码小结
当我们初始化属性时需要这几个部分
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-29.png” alt=“” />
<h2>特殊的self参数</h2>
通过前面的内容知道，对象的属性与方法需要用句点表示法将对象名与方法名连接在一起。
但是在定义类时，我们还不知道要创建哪些对象，所以<code>self</code>的作用就是将实例化的对象名称(引用)传递到方法中。
比如在<code>myPhone</code>对象中，<code>self.brand</code> 代表的是<code>myPhone.brand</code>。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-30.png” alt=“” />
初始化过程
在创建一个实例对象时，程序会自动调用init方法。
<h2>最后</h2>
总结一下类与对象的注意事项。
方法与属性只能被实例对象调用
就像<code>append</code>只能被列表使用一样，方法与属性只能用句点表示法被该类的实例使用，否则就会出错。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-32.png” alt=“” />
函数与方法
在Python中有着一切皆对象的说法，我们创建的字符串、列表、元组等本质上都是该类型的一个对象。
所以直接调用的<code>print()</code>、<code>range()</code>为函数，用句点表示调用的<code>append()</code>、<code>keys()</code>等为某个对象的方法。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/08/msh-2600-33.png” alt=“” />
<h3>小练习</h3>
属性的使用
现有一个Cat类，并为该类初始化了两个属性名称（name）与品种（breed）。
假设我有一只“橘猫”叫做“大黄”，实例化一个Cat对象存储到myCat中，并传递参数"大黄", "橘猫"。
假设你有一只"布偶猫"叫做“土豆”，实例化一个Cat对象存储到yourCat中，并传递参数"土豆", "布偶猫"
最后分别按照“有一只xx叫做xxx”的格式输出（需要用到格式化输出）。
<pre><code class=“language-python”>class Cat():
def init(self, name, breed):
self.name = name
self.breed = breed
def talk(self):
print("喵喵喵")

实例化一个Cat对象存储到myCat中，并传递参数"大黄", "橘猫"

myCat = Cat("大黄", "橘猫")

实例化一个Cat对象存储到yourCat中，并传递参数"土豆", "布偶猫"

yourCat = Cat("土豆", "布偶猫")

分别按照格式输出字符串

print(f"有一只{myCat.breed}叫做{myCat.name}")
print(f"有一只{yourCat.breed}叫做{yourCat.name}")</code></pre>
判断用户是否为会员
现有一个User类，并为该类初始化了两个属性用户名（name）与是否为会员（isVIP）。
实例化一个User对象存储到tony中，并传递参数"Tony", True
实例化一个User对象存储到jeremy中，并传递参数"Jeremy", False
最后分别调用tony与jeremy的sayHi方法。
<pre><code class=“language-python”>class User():
def init(self, name, isVIP):
self.name = name
self.isVip = isVIP

def sayHi(self):
    if self.isVip:
        print(f&#039;尊贵的会员{self.name},欢迎您!&#039;)
    else:
        print(f&#039;{self.name},欢迎您!&#039;)

实例化一个User对象存储到tony中，并传递参数"Tony", True

tony = User("Tony", True)

实例化一个User对象存储到jeremy中，并传递参数"Jeremy", False

jeremy = User("Jeremy", False)

分别调用tony与jeremy的sayHi方法

tony.sayHi()
jeremy.sayHi()</code></pre>
计算学生平均成绩
现有一个MathScore类，并为该类初始化了两个属性班级名称（name）与本学期数学成绩列表（scoreList）。
实例化一个MathScore对象存储到class32 中，并传递参数"三年级二班", [78, 99, 88, 87, 67]
最后调用class32的showMsg方法
<pre><code class=“language-python”>class MathScore():
def init(self, className, scoreList):
self.className = className
self.scoreList = scoreList
self.studentNums = len(self.scoreList)

def getSum(self):
    # 计算成绩总和
    s = 0
    for score in self.scoreList:
        # 注：s += score 为 s = s + score 的简写
        s += score
    return s

def mean(self):
    # 计算成绩平均数
    return self.getSum()/self.studentNums

def showMsg(self):
    print(f&quot;{self.className}共有{self.studentNums}人,数学平均成绩为{self.mean()}&quot;)

实例化一个MathScore对象存储到class32 中，并传递参数"三年级二班", [78, 99, 88, 87, 67]

class32 = MathScore("三年级二班", [78, 99, 88, 87, 67])

调用class32的showMsg方法

class32.showMsg()</code></pre>