Dieser Artikel erklärt die Definition und Verwendung von Python-Klassen, Vererbung und Polymorphismus im Detail anhand von Beispielen. Freunde in Not können sich auf die
Definition von Klassen beziehen 🎜>
Wenn Sie eine Klasse Point definieren möchten, um einen zweidimensionalen Koordinatenpunkt darzustellen:
# point.py
class Point:
def init(self, x=0, y=0):
self.x, self.y = x, yKonstruktor von entspricht C++/Java. Methoden mit doppeltem Unterstrich sind spezielle Methoden. Neben init gibt es noch viele weitere, die später vorgestellt werden.
Der Parameter self entspricht diesem in C++ und gibt die aktuelle Instanz an. Alle Methoden verfügen über diesen Parameter, er muss jedoch beim Aufruf nicht angegeben werden.>>> from point import * >>> p = Point(10, 10) # init 被调用 >>> type(p) <class 'point.Point'> >>> p.x, p.y (10, 10)
>>> type(Point) <class 'type'> >>> dir(Point) ['class', 'delattr', 'dict', ..., 'init', ...] >>> Point.class <class 'type'>
class Point:
...
def set(self, x, y):
self.x, self.y = x, y>>> p = Point(10, 10) >>> p.set(0, 0) >>> p.x, p.y (0, 0)
>>> Point.set(p, 0, 0) >>> p.x, p.y (0, 0)
class Point:
...
def set(this, x, y):
this.x, this.y = x, yclass Point:
def init(self, x=0, y=0):
self.x, self.y = x, y
def set(self, x, y):
self.x, self.y = x, y
def f(self):
pass>>> p = Point(10, 10) >>> p.x ... AttributeError: 'Point' object has no attribute 'x' >>> p.f() ... AttributeError: 'Point' object has no attribute 'f'
_repr_
Versuchen Sie, die Punktinstanz zu drucken:
>>> p = Point(10, 10) >>> p <point.Point object at 0x000000000272AA20>
>>> p Point(10, 10)
class Point:
def repr(self):
return 'Point({}, {})'.format(self.x, self.y)'Point(10, 10)'
_str_
Wenn str nicht angegeben wird, verwendet str() standardmäßig das Ergebnis von repr().Bei beiden handelt es sich um Darstellungen von Objekten in Form von
Strings , es gibt jedoch dennoch einige Unterschiede. Vereinfacht ausgedrückt sind die Ergebnisse von repr() für den Interpreter bestimmt und normalerweise legaler Python-Code, wie zum Beispiel Point(10, 10); während die Ergebnisse von str() für den Benutzer bestimmt sind und prägnanter sind, wie zum Beispiel ( 10, 10).
class Point:
def str(self):
return '({}, {})'.format(self.x, self.y)_add_
Es ist sehr sinnvoll, etwas hinzuzufügen zwei Koordinatenpunkte benötigt.>>> p1 = Point(10, 10) >>> p2 = Point(10, 10) >>> p3 = p1 + p2 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'Point' and 'Point'
class Point:
def add(self, other):
return Point(self.x + other.x, self.y + other.y)>>> p3 = p1 + p2 >>> p3 Point(20, 20)
-Operators in C++. Pythons integrierte Typen wie Strings und Listen „überlasten“ alle den +-Operator.
Vererbung
Nennen Sie eines der häufigsten Beispiele in Lehrbüchern. Kreis und Rechteck erben von Form. Verschiedene Formen haben unterschiedliche Berechnungsmethoden für die Fläche.# shape.py
class Shape:
def area(self):
return 0.0
class Circle(Shape):
def init(self, r=0.0):
self.r = r
def area(self):
return math.pi * self.r * self.r
class Rectangle(Shape):
def init(self, a, b):
self.a, self.b = a, b
def area(self):
return self.a * self.b>>> from shape import * >>> circle = Circle(3.0) >>> circle.area() 28.274333882308138 >>> rectangle = Rectangle(2.0, 3.0) >>> rectangle.area() 6.0
class Circle(Shape): pass
>>> Shape.area is Circle.area True
>>> from shape import * >>> Shape.area is Circle.area False
>>> Shape.dict['area'] <function Shape.area at 0x0000000001FDB9D8> >>> Circle.dict['area'] <function Circle.area at 0x0000000001FDBB70>
class Circle(Shape):
...
# def area(self):
# return math.pi * self.r * self.r
# 为 Circle 添加 area 方法。
Circle.area = lambda self: math.pi * self.r * self.rPython implementiert den Klassenmechanismus mit minimaler neuer Syntax und Semantik, was in der Tat erstaunlich ist, aber auch C++/Java-Programmierern ein ziemliches Unbehagen bereitet.
Polymorphismus
Wie bereits erwähnt, verfügt Python nicht über das Konzept der Überschreibung. Streng genommen unterstützt Python keinen „Polymorphismus“. Um das Problem der Schnittstelle und Implementierung in der Vererbungsstruktur zu lösen oder um Python besser für die schnittstellenorientierte Programmierung zu nutzen (wie vomEntwurfsmuster empfohlen), benötigen wir um einige künstliche Maßstäbe zu setzen.
Bitte beachten Sie Shape.area(). Gibt es eine bessere Implementierung als die einfache Rückgabe von 0,0?以内建模块 asyncio 为例，AbstractEventLoop 原则上是一个接口，类似于 Java 中的接口或 C++ 中的纯虚类，但是 Python 并没有语法去保证这一点，为了尽量体现 AbstractEventLoop 是一个接口，首先在名字上标志它是抽象的（Abstract），然后让每个方法都抛出异常 NotImplementedError。
class AbstractEventLoop:
def run_forever(self):
raise NotImplementedError
...纵然如此，你是无法禁止用户实例化 AbstractEventLoop 的：
loop = asyncio.AbstractEventLoop() try: loop.run_forever() except NotImplementedError: pass
C++ 可以通过纯虚函数或设构造函数为 protected 来避免接口被实例化，Java 就更不用说了，接口就是接口，有完整的语法支持。
你也无法强制子类必须实现“接口”中定义的每一个方法，C++ 的纯虚函数可以强制这一点（Java 更不必说）。
就算子类「自以为」实现了“接口”中的方法，也不能保证方法的名字没有写错，C++ 的 override 关键字可以保证这一点（Java 更不必说）。
静态类型的缺失，让 Python 很难实现 C++ / Java 那样严格的多态检查机制。所以面向接口的编程，对 Python 来说，更多的要依靠程序员的素养。
回到 Shape 的例子，仿照 asyncio，我们把“接口”改成这样：
class AbstractShape:
def area(self):
raise NotImplementedError这样，它才更像一个接口。
super
有时候，需要在子类中调用父类的方法。
比如图形都有颜色这个属性，所以不妨加一个参数 color 到 init：
class AbstractShape:
def init(self, color):
self.color = color那么子类的 init() 势必也要跟着改动：
class Circle(AbstractShape):
def init(self, color, r=0.0):
super().init(color)
self.r = r通过 super 把 color 传给父类的 init()。其实不用 super 也行：
class Circle(AbstractShape):
def init(self, color, r=0.0):
AbstractShape.init(self, color)
self.r = r但是 super 是推荐的做法，因为它避免了硬编码，也能处理多继承的情况。
Das obige ist der detaillierte Inhalt vonDetaillierte Beispiele für Klassen, Vererbung und Polymorphismus in Python. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!
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