Python 类和对象

在本文中，您将学习Python的核心功能，Python对象和类。 您将学习什么是类，如何创建它并在程序中使用它。

Python中的类和对象是什么？

Python是一种面向对象的编程语言。与面向过程的程序设计主要侧重于函数，面向对象的程序设计着重于对象。

对象只是数据（变量）和作用于这些数据的方法（函数）的集合。并且，类是对象的蓝图。

我们可以将类视为房子的草图（原型）。它包含有关地板，门，窗户等的所有详细信息。基于这些描述，我们建造了房屋。房子是对象。

由于可以通过描述来制作许多房屋，因此我们可以根据类创建许多对象。对象也称为类的示例，创建该对象的过程称为示例化。

在Python中定义一个类

就像函数定义以关键字def开头一样，在Python中，我们使用关键字class定义了一个类。

第一个字符串称为docstring，并具有有关该类的简短说明。尽管不是强制性的，但是建议这样做。

这是一个简单的类定义。

class MyNewClass:
    '''这是一个文档字符串。我已经创建了一个新类'''
    pass

一个类创建一个新的本地命名空间，并在其中定义其所有属性。属性可以是数据或函数。

其中还有一些特殊属性，它们以双下划线(__)开头。例如，__doc__给我们该类的文档字符串。

一旦定义了一个类，就会创建一个具有相同名称的新类对象。这个类对象使我们可以访问不同的属性以及示例化该类的新对象。

class MyClass:
	"这是我的第二个类"
	a = 10
	def func(self):
		print('Hello')

# 输出: 10
print(MyClass.a)

# 输出: <function MyClass.func at 0x0000000003079BF8>
print(MyClass.func)

# 输出: '这是我的第二个类'
print(MyClass.__doc__)

运行该程序时，输出为：

10
<function 0x7feaa932eae8="" at="" myclass.func="">
这是我的第二个类

用Python创建对象

我们看到了类对象可用于访问不同的属性。

它也可以用于创建该类的新对象示例（示例化）。创建对象的过程类似于函数调用。

>>> ob = MyClass()

这将创建一个新的示例对象ob。我们可以使用对象名称前缀来访问对象的属性。

属性可以是数据或方法。对象的方法是该类的相应函数。任何作为类属性的函数对象都为该类的对象定义了一种方法。

这意味着，由于MyClass.func是函数对象（类的属性），因此ob.func将成为方法对象。

class MyClass:
	"这是我的第二个类"
	a = 10
	def func(self):
		print('Hello')

# 创建一个新的MyClass
ob = MyClass()

# 输出: <function MyClass.func at 0x000000000335B0D0>
print(MyClass.func)

# 输出: <bound method MyClass.func of <__main__.MyClass object at 0x000000000332DEF0>>
print(ob.func)

# Calling function func()
# 输出: Hello
ob.func()

您可能已经注意到了类内部函数定义中的self参数，但是，我们只是将该方法简称为ob.func()，没有任何参数。它仍然有效。

这是因为，只要对象调用其方法，该对象本身就会作为第一个参数传递。因此，ob.func()自动转成MyClass.func(ob)。

通常，调用带有n个参数列表的方法等效于调用带有参数列表的函数，该参数列表是通过在第一个参数之前插入方法的对象而创建的。

由于这些原因，类中函数的第一个参数必须是对象本身。这通常称为self。可以使用其他名称，但我们强烈建议您遵循约定。

现在，您必须熟悉类对象，示例对象，函数对象，方法对象及其区别。

Python中的构造函数

以双下划线(__)开头的类函数被称为特殊函数，因为它们具有特殊含义。

__init__()函数特别有用。每当示例化该类的新对象时，都会调用此特殊函数。

这种类型的函数在面向对象编程(OOP)中也称为构造函数。我们通常使用它来初始化所有变量。

class ComplexNumber:
    def __init__(self,r = 0,i = 0):
        self.real = r
        self.imag = i

    def getData(self):
        print("{0}+{1}j".format(self.real,self.imag))

# 创建一个新的ComplexNumber对象
c1 = ComplexNumber(2,3)

# 调用getData()函数
# 输出: 2+3j
c1.getData()

# 创建另一个ComplexNumber对象
# 并创建一个新的属性“attr”
c2 = ComplexNumber(5)
c2.attr = 10

# 输出: (5, 0, 10)
print((c2.real, c2.imag, c2.attr))

# 但c1对象没有属性" attr "
# AttributeError: 'ComplexNumber'对象没有属性'attr'
c1.attr

在上面的示例中，我们定义了一个新类来表示复数。它具有两个函数，以 __init__() 初始化变量（默认为零），getData()用来正确显示数字。

在上述步骤中需要注意的一件有趣的事情是，可以动态地创建对象的属性。我们为对象c2创建了一个新的属性attr，并读取它。但这并没有为对象c1创建该属性。

删除属性和对象

可以使用del语句随时删除对象的任何属性。在Python Shell上尝试以下操作以查看输出。

>>> c1 = ComplexNumber(2,3)
>>> del c1.imag
>>> c1.getData()
Traceback (most recent call last):
...
AttributeError: 'ComplexNumber' object has no attribute 'imag'

>>> del ComplexNumber.getData
>>> c1.getData()
Traceback (most recent call last):
...
AttributeError: 'ComplexNumber' object has no attribute 'getData'

我们甚至可以使用del语句删除对象本身。

>>> c1 = ComplexNumber(1,3)
>>> del c1
>>> c1
Traceback (most recent call last):
...
NameError: name 'c1' is not defined

实际上，它比这更复杂。完成后，将在内存中创建一个新的示例对象 c1 = ComplexNumber(1,3)，名称c1与 其绑定。

命令del c1，将删除此绑定，并从相应的名称空间中删除名称c1。但是，该对象继续存在于内存中，如果没有其他名称绑定，则该对象以后会自动销毁。

在Python中这种对未引用对象的自动销毁也称为垃圾回收。