Python基础 – 类与对象

陌上花

分类: Python 173 0

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。

类与对象

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。

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。

属性与方法

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class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。

类的定义

class Phone():
    def makeCall(self, who):
        return f"正在拨打电话给{who}"

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

代码的作用
class定义一个类,并命名为Phone

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makeCallsendMsg

第2,3行,makeCall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,sendMsg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
class,在程序中定义类的关键字。

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。

括号
一对括号,定义类的标准写法。

:
一个冒号,表明接下来缩进的代码是属于这个类的。

四个空格
一个缩进,表示该代码块属于Phone这个类。

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self

特殊的参数
self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。

代码小结
当我们要定义一个类时就需要这几个部分

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。

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。

实例化对象

class Phone():

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

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

myPhone = Phone()
yourPhone = Phone()

ret = myPhone.makeCall("Tony")
print(ret)
ret2 = yourPhone.sendMsg("Jeremy", "中午吃啥?")
print(ret2)

代码的作用
将刚才定义好的Phone类拿过来,并实例化两个对象myPhoneyourPhone

第9,10行,创建Phone的对象myPhoneyourPhone

第12行,调用myPhone的方法makeCall,把结果存储到ret中。

第14行,调用yourPhone的方法sendMsg,把结果存储到ret2

对象名
一个变量名,为对象设定的名称。

类名
定义好的类名。

括号
括号,表示调用Phone类实例化一个对象。

对象
对象名称,用对象名调用指定的方法。

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myPhone使用了他的方法(功能)makeCall(打电话)。

方法名
方法名,对象要调用的方法名称。

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“Tony”实参传递给makeCall“who”形参。

第13行的“Jeremy”实参传递给sendMsg“who”形参,“中午吃啥”传递给sendMsg“txt”形参。

代码小结
当我们要实例化对象时就需要这几个部分

小练习

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。

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()

类的属性与初始化

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。

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")

代码的作用
Phone类添加品牌(brand)与颜色(color)两个属性。

第2行,定义初始化方法__init__并设定两个参数bdclr

第8,9行,创建实例化对象myPhoneyourPhone,并为__init__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colorbrand属性

初始化方法
初始化方法__init__,是一个特殊的方法。

init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

特殊的参数
self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。

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。

属性
对象的两个变量,称为属性。

与之前创建的变量不同,brandcolor是专属于该类对象的变量,只能被类的对象使用。

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brandcolor

实参
两组数据。在创建对象时,为初始化函数中的brandcolor传递的数据。

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。

代码小结
当我们初始化属性时需要这几个部分

特殊的self参数

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self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myPhone对象中,self.brand 代表的是myPhone.brand

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。

最后

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append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。

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print()range()为函数,用句点表示调用的append()keys()等为某个对象的方法。

小练习

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)。

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}")

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。

class User():
    def __init__(self, name, isVIP):
        self.name = name
        self.isVip = isVIP

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

# 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()

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

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"{self.className}共有{self.studentNums}人,数学平均成绩为{self.mean()}")

# 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()
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作者简介: 陌上花

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