Python面向对象原理与基础语法详解

沈飞翼

2023-03-14

本文向大家介绍Python面向对象原理与基础语法详解，包括了Python面向对象原理与基础语法详解的使用技巧和注意事项，需要的朋友参考一下

本文实例讲述了Python面向对象原理与基础语法。分享给大家供大家参考，具体如下：

dir 内置函数
定义简单的类（只包含方法）
方法中的 self 参数
初始化方法
内置方法和属性

01. dir 内置函数（知道）

在 Python 中对象几乎是无所不在的，我们之前学习的变量、数据、函数都是对象
在 Python 中可以使用以下两个方法验证：

在标识符 / 数据后输入一个 .，然后按下 TAB 键，iPython 会提示该对象能够调用的方法列表
使用内置函数 dir 传入标识符 / 数据，可以查看对象内的所有属性及方法
提示 方法名 格式的方法是 Python 提供的内置方法 / 属性，稍后会给大家介绍一些常用的内置方法 / 属性

提示利用好 dir() 函数，在学习时很多内容就不需要死记硬背了

02. 定义简单的类（只包含方法）

面向对象是更大的封装，在一个类中封装多个方法，这样通过这个类创建出来的对象，就可以直接调用这些方法了！

2.1 定义只包含方法的类

在 Python 中要定义一个只包含方法的类，语法格式如下：

class 类名:

  def 方法1(self, 参数列表):
    pass
  
  def 方法2(self, 参数列表):
    pass

方法的定义格式和之前学习过的函数几乎一样
区别在于第一个参数必须是 self，大家暂时先记住，稍后介绍 self
注意：类名的命名规则要符合大驼峰命名法

2.2 创建对象

当一个类定义完成之后，要使用这个类来创建对象，语法格式如下：

对象变量 = 类名()

2.3 第一个面向对象程序

需求

小猫爱吃鱼，小猫要喝水
分析

定义一个猫类 Cat
定义两个方法 eat 和 drink
按照需求 —— 不需要定义属性

class Cat:
  """这是一个猫类"""

  def eat(self):
    print("小猫爱吃鱼")

  def drink(self):
    print("小猫在喝水")

tom = Cat()
tom.drink()
tom.eat()

引用概念的强调
在面向对象开发中，引用的概念是同样适用的！

在 Python 中使用类创建对象之后，tom 变量中仍然记录的是对象在内存中的地址
也就是 tom 变量引用了新建的猫对象
使用 print 输出对象变量，默认情况下，是能够输出这个变量引用的对象是由哪一个类创建的对象，以及在内存中的地址（十六进制表示）
提示：在计算机中，通常使用十六进制表示内存地址

十进制和十六进制都是用来表达数字的，只是表示的方式不一样
十进制和十六进制的数字之间可以来回转换
%d 可以以 10 进制输出数字
%x 可以以 16 进制输出数字
案例进阶 —— 使用 Cat 类再创建一个对象

lazy_cat = Cat()
lazy_cat.eat()
lazy_cat.drink()

03. 方法中的 self 参数

3.1 案例改造 —— 给对象增加属性

在 Python 中，要给对象设置属性，非常的容易，但是不推荐使用
因为：对象属性的封装应该封装在类的内部
只需要在类的外部的代码中直接通过 . 设置一个属性即可
注意：这种方式虽然简单，但是不推荐使用！

tom.name = "Tom"
...

lazy_cat.name = "大懒猫"

3.2 使用 self 在方法内部输出每一只猫的名字

由哪一个对象调用的方法，方法内的 self 就是哪一个对象的引用

在类封装的方法内部，self 就表示当前调用方法的对象自己
调用方法时，程序员不需要传递 self 参数
在方法内部
可以通过 self. 访问对象的属性
也可以通过 self. 调用其他的对象方法
改造代码如下：

class Cat:

  def eat(self):
    print("%s 爱吃鱼" % self.name)

tom = Cat()
tom.name = "Tom"
tom.eat()

lazy_cat = Cat()
lazy_cat.name = "大懒猫"
lazy_cat.eat()

在类的外部，通过变量名. 访问对象的属性和方法
在类封装的方法中，通过 self. 访问对象的属性和方法

04. 初始化方法

4.1 之前代码存在的问题 —— 在类的外部给对象增加属性

将案例代码进行调整，先调用方法再设置属性，观察一下执行效果

tom = Cat()
tom.drink()
tom.eat()
tom.name = "Tom"
print(tom)

程序执行报错如下：

AttributeError: 'Cat' object has no attribute 'name'
属性错误：'Cat' 对象没有 'name' 属性

提示

在日常开发中，不推荐在类的外部给对象增加属性
如果在运行时，没有找到属性，程序会报错
对象应该包含有哪些属性，应该封装在类的内部

4.2 初始化方法

当使用类名() 创建对象时，会自动执行以下操作：
为对象在内存中分配空间 —— 创建对象
为对象的属性设置初始值 —— 初始化方法(init)
这个初始化方法就是 init 方法，init 是对象的内置方法
init 方法是专门用来定义一个类具有哪些属性的方法！

在 Cat 中增加 init 方法，验证该方法在创建对象时会被自动调用

class Cat:
  """这是一个猫类"""

  def __init__(self):
    print("初始化方法")

4.3 在初始化方法内部定义属性

在 init 方法内部使用 self.属性名 = 属性的初始值就可以定义属性
定义属性之后，再使用 Cat 类创建的对象，都会拥有该属性

class Cat:

  def __init__(self):

    print("这是一个初始化方法")
    
    # 定义用 Cat 类创建的猫对象都有一个 name 的属性
    self.name = "Tom"

  def eat(self):
    print("%s 爱吃鱼" % self.name)

# 使用类名()创建对象的时候，会自动调用初始化方法 __init__
tom = Cat()

tom.eat()

4.4 改造初始化方法 —— 初始化的同时设置初始值

在开发中，如果希望在创建对象的同时，就设置对象的属性，可以对 init 方法进行改造
把希望设置的属性值，定义成 init 方法的参数
在方法内部使用 self.属性 = 形参接收外部传递的参数
在创建对象时，使用类名(属性1, 属性2…) 调用

class Cat:

  def __init__(self, name):
    print("初始化方法 %s" % name)
    self.name = name
  ...
  
tom = Cat("Tom")
...

lazy_cat = Cat("大懒猫")
...

05. 内置方法和属性

5.1 del 方法（知道）

在 Python 中

当使用类名() 创建对象时，为对象分配完空间后，自动调用 init 方法
当一个对象被从内存中销毁前，会自动调用 del 方法
应用场景

init 改造初始化方法，可以让创建对象更加灵活
del 如果希望在对象被销毁前，再做一些事情，可以考虑一下 del 方法
生命周期

一个对象从调用类名() 创建，生命周期开始
一个对象的 del 方法一旦被调用，生命周期结束
在对象的生命周期内，可以访问对象属性，或者让对象调用方法
class Cat:

class Cat:

  def __init__(self, new_name):

    self.name = new_name

    print("%s 来了" % self.name)

  def __del__(self):

    print("%s 去了" % self.name)

# tom 是一个全局变量
tom = Cat("Tom")
print(tom.name)

# del 关键字可以删除一个对象
del tom

print("-" * 50)

5.2 str 方法

在 Python 中，使用 print 输出对象变量，默认情况下，会输出这个变量引用的对象是由哪一个类创建的对象，以及在内存中的地址（十六进制表示）
如果在开发中，希望使用 print 输出对象变量时，能够打印自定义的内容，就可以利用 str 这个内置方法了
注意：str 方法必须返回一个字符串

class Cat:

  def __init__(self, new_name):

    self.name = new_name

    print("%s 来了" % self.name)

  def __del__(self):

    print("%s 去了" % self.name)

  def __str__(self):
    return "我是小猫：%s" % self.name

tom = Cat("Tom")
print(tom)

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希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。