Python面向对象编程中的类和对象学习教程
Python中一切都是对象。类提供了创建新类型对象的机制。这篇教程中，我们不谈类和面向对象的基本知识，而专注在更好地理解Python面向对象编程上。假设我们使用新风格的python类，它们继承自object父类。
定义类
class 语句可以定义一系列的属性、变量、方法，他们被该类的实例对象所共享。下面给出一个简单类定义：
class Account(object): num_accounts = 0 def __init__(self, name, balance): self.name = name self.balance = balance Account.num_accounts += 1 def del_account(self): Account.num_accounts -= 1 def deposit(self, amt): self.balance = self.balance + amt def withdraw(self, amt): self.balance = self.balance - amt def inquiry(self): return self.balance
类定义引入了以下新对象：
类对象
实例对象
方法对象
类对象
程序执行过程中遇到类定义时，就会创建新的命名空间，命名空间包含所有类变量和方法定义的名称绑定。注意该命名空间并没有创建类方法可以使用的新局部作用域，因此在方法中访问变量需要全限定名称。上一节的Account类演示了该特性；尝试访问num_of_accounts变量的方法需要使用全限定名称Account.num_of_accounts，否则，如果没有在__init__方法中使用全限定名称，会引发如下错误：
class Account(object):
num_accounts = 0
def __init__(self, name, balance):
self.name = name
self.balance = balance
num_accounts += 1
def del_account(self):
Account.num_accounts -= 1
def deposit(self, amt):
self.balance = self.balance + amt
def withdraw(self, amt):
self.balance = self.balance - amt
def inquiry(self):
return self.balance
>>> acct = Account('obi', 10)
Traceback (most recent call last):
File "python", line 1, in <module>
File "python", line 9, in __init__
UnboundLocalError: local variable 'num_accounts' referenced before assignment
类定义执行的最后，会创建一个类对象。在进入类定义之前有效的那个作用域现在被恢复了，同时类对象被绑定到类定义头的类名上。
先偏离下话题，你可能会问如果创建的类是对象，那么类对象的类是什么呢？。与一切都是对象的python哲学一致，类对象确实有个类，即python新风格类中的type类。
>>> type(Account) <class 'type'>
让你更迷惑一点，Account类型的类型是type。type类是个元类，用于创建其他类，我们稍后教程中再介绍。
类对象支持属性引用和实例化。属性通过标准的点语法引用，即对象后跟句点，然后是属性名：obj.name。有效的属性名是类对象创建后类命名空间中出现的所有变量和方法名。例如：
>>> Account.num_accounts >>> 0 >>> Account.deposit >>> <unbound method Account.deposit>
类实例化使用函数表示法。实例化会像普通函数一样无参数调用类对象，如下文中的Account类：
>>> Account()
类对象实例化之后，会返回实例对象，如果类中定义了__init__方法，就会调用，实例对象作为第一个参数传递过去。这个方法会进行用户自定义的初始化过程，比如实例变量的初始化。Account类为例，账户name和balance会被设置，实例对象的数目增加1。
实例对象
如果类对象是饼干切割刀，饼干就是实例化类对象的结果。实例对象上的全部有效操作为对属性、数据和方法对象的引用。
方法对象
方法对象和函数对象类似。如果x是Account类的实例，x.deposit就是方法对象的例子。方法定义中有个附加参数，self。self指向类实例。为什么我们需要把实例作为参数传递给方法？方法调用能最好地说明：
>>> x = Account() >>> x.inquiry() 10
实例方法调用时发生了什么？你应该注意到x.inquiry()调用时没有参数，虽然方法定义包含self参数。那么这个参数到底发生了什么？
特殊之处在于方法所作用的对象被作为函数的第一个参数传递过去。在我们的例子中，对x.inquiry()的调用等价于Account.f(x)。一般，调用n参数的方法等同于将方法的作用对象插入到第一个参数位置。
python教程上讲：
当引用的实例属性不是数据属性时，就会搜索类。如果名称表示一个合法的函数对象，实例对象和函数对象将会被打包到一个抽象对象，即方法对象中。包含参数列表的方法对象被调用时，将会根据实例对象和参数列表创建一个新的参数列表，然后函数对象将会使用新的参数列表被调用。
这适用于所有的实例方法对象，包括__init__方法。self参数其实不是一个关键字，任何有效的参数名都可以使用，如下Account类定义所示：
class Account(object):
num_accounts = 0
def __init__(obj, name, balance):
obj.name = name
obj.balance = balance
Account.num_accounts += 1
def del_account(obj):
Account.num_accounts -= 1
def deposit(obj, amt):
obj.balance = obj.balance + amt
def withdraw(obj, amt):
obj.balance = obj.balance - amt
def inquiry(obj):
return obj.balance
>>> Account.num_accounts
>>> 0
>>> x = Account('obi', 0)
>>> x.deposit(10)
>>> Account.inquiry(x)
>>> 10
静态和类方法
类中定义的方法默认由实例调用。但是，我们也可以通过对应的@staticmethod和@classmethod装饰器来定义静态或类方法。
静态方法
静态方式是类命名空间中的普通函数。引用类的静态方法返回的是函数类型，而不是非绑定方法类型：
class Account(object):
num_accounts = 0
def __init__(self, name, balance):
self.name = name
self.balance = balance
Account.num_accounts += 1
def del_account(self):
Account.num_accounts -= 1
def deposit(self, amt):
self.balance = self.balance + amt
def withdraw(self, amt):
self.balance = self.balance - amt
def inquiry(self):
return "Name={}, balance={}".format(self.name, self.balance)
@staticmethod
def type():
return "Current Account"
>>> Account.deposit
<unbound method Account.deposit>
>>> Account.type
<function type at 0x106893668>
使用@staticmethod装饰器来定义静态方法，这些方法不需要self参数。静态方法可以更好地组织与类相关的代码，也可以在子类中被重写。
类方法
类方法由类自身来调用，而不是实例。类方法使用@classmethod装饰器定义，作为第一个参数被传递给方法的是类而不是实例。
import json
class Account(object):
num_accounts = 0
def __init__(self, name, balance):
self.name = name
self.balance = balance
Account.num_accounts += 1
def del_account(self):
Account.num_accounts -= 1
def deposit(self, amt):
self.balance = self.balance + amt
def withdraw(self, amt):
self.balance = self.balance - amt
def inquiry(self):
return "Name={}, balance={}".format(self.name, self.balance)
@classmethod
def from_json(cls, params_json):
params = json.loads(params_json)
return cls(params.get("name"), params.get("balance"))
@staticmethod
def type():
return "Current Account"
类方法一个常见的用法是作为对象创建的工厂。假如Account类的数据格式有很多种，比如元组、json字符串等。由于Python类只能定义一个__init__方法，所以类方法在这些情形中就很方便。以上文Account类为例，我们想根据一个json字符串对象来初始化一个账户，我们定义一个类工厂方法from_json，它读取json字符串对象，解析参数，根据参数创建账户对象。另一个类实例的例子是dict.fromkeys 方法，它从一组键和值序列中创建dict对象。
Python特殊方法
有时我们希望自定义类。这需要改变类对象创建和初始化的方法，或者对某些操作提供多态行为。多态行为允许定制在类定义中某些如+等python操作的自身实现。Python的特殊方法可以做到这些。这些方法一般都是__*__形式，其中*表示方法名。如__init__和__new__来自定义对象创建和初始化，__getitem__、__get__、__add__、__sub__来模拟python内建类型，还有__getattribute__、__getattr__等来定制属性访问。只有为数不多的特殊方法，我们讨论一些重要的特殊方法来做个简单理解，python文档有全部方法的列表。
进行对象创建的特殊方法
新的类实例通过两阶段过程创建，__new__方法创建新实例，__init__初始化该实例。用户已经很熟悉__init__方法的定义；但用户很少定义__new__方法，但是如果想自定义类实例的创建，也是可以的。
属性访问的特殊方法
我们可以通过实现以下方法来定制类实例的属性访问。
class Account(object):
num_accounts = 0
def __init__(self, name, balance):
self.name = name
self.balance = balance
Account.num_accounts += 1
def del_account(self):
Account.num_accounts -= 1
def __getattr__(self, name):
return "Hey I dont see any attribute called {}".format(name)
def deposit(self, amt):
self.balance = self.balance + amt
def withdraw(self, amt):
self.balance = self.balance - amt
def inquiry(self):
return "Name={}, balance={}".format(self.name, self.balance)
@classmethod
def from_dict(cls, params):
params_dict = json.loads(params)
return cls(params_dict.get("name"), params_dict.get("balance"))
@staticmethod
def type():
return "Current Account"
x = Account('obi', 0)
__getattr__(self, name)__：这个方法只有当name既不是实例属性也不能在对象的类继承链中找到时才会被调用。这个方法应当返回属性值或者引发AttributeError异常。例如，如果x是Account类的实例，尝试访问不存在的属性将会调用这个方法。
>>> acct = Account("obi", 10)
>>> acct.number
Hey I dont see any attribute called number
注意如果 __getattr__引用不存在的实例属性，可能会发生死循环，因为__getattr__方法不断被调用。
2.__setattr__(self, name, value)__：这个方法当属性赋值发生时调用。__setattr__将会把值插入到实例属性字典中，而不是使用self.name=value，因为它会导致递归调用的死循环。
3.__delattr__(self, name)__：del obj发生时调用。
4.__getattribute__(self, name)__：这个方法会被一直调用以实现类实例的属性访问。
类型模拟的特殊方法
对某些类型，Python定义了某些特定语法；比如，列表和元组的元素可以通过索引表示法来访问，数值可以通过+操作符来进行加法等等。我们可以创建自己的使用这些特殊语法的类，python解释器遇到这些特殊语法时就会调用我们实现的方法。我们在下面用一个简单的例子来演示这个特性，它模拟python列表的基本用法。
class CustomList(object): def __init__(self, container=None): # the class is just a wrapper around another list to # illustrate special methods if container is None: self.container = [] else: self.container = container def __len__(self): # called when a user calls len(CustomList instance) return len(self.container) def __getitem__(self, index): # called when a user uses square brackets for indexing return self.container[index] def __setitem__(self, index, value): # called when a user performs an index assignment if index <= len(self.container): self.container[index] = value else: raise IndexError() def __contains__(self, value): # called when the user uses the 'in' keyword return value in self.container def append(self, value): self.container.append(value) def __repr__(self): return str(self.container) def __add__(self, otherList): # provides support for the use of the + operator return CustomList(self.container + otherList.container)
上面，CustomList是个真实列表的简单包装器。我们为了演示实现了一些自定义方法：
__len__(self)：对CustomList实例调用len()函数时被调用。
>>> myList = CustomList() >>> myList.append(1) >>> myList.append(2) >>> myList.append(3) >>> myList.append(4) >>> len(myList) 4
2.__getitem__(self, value)：提供CustomList类实例的方括号索引用法支持：
>>> myList = CustomList() >>> myList.append(1) >>> myList.append(2) >>> myList.append(3) >>> myList.append(4) >>> myList[3] 4
3.__setitem__(self, key, value)：当对CustomList类实例上self[key]赋值时调用。
>>> myList = CustomList() >>> myList.append(1) >>> myList.append(2) >>> myList.append(3) >>> myList.append(4) >>> myList[3] = 100 4 >>> myList[3] 100
4.__contains__(self, key)：成员检测时调用。如果包含该项就返回true，否则false。
>>> myList = CustomList() >>> myList.append(1) >>> myList.append(2) >>> myList.append(3) >>> myList.append(4) >>> 4 in myList True
5.__repr__(self)：当用print打印self时调用，将会打印self的对象表示。
>>> myList = CustomList() >>> myList.append(1) >>> myList.append(2) >>> myList.append(3) >>> myList.append(4) >>> print myList [1, 2, 3, 4]
6.__add__(self, otherList)：使用+操作符来计算两个CustomList实例相加时调用。
>>> myList = CustomList() >>> otherList = CustomList() >>> otherList.append(100) >>> myList.append(1) >>> myList.append(2) >>> myList.append(3) >>> myList.append(4) >>> myList + otherList + otherList [1, 2, 3, 4, 100, 100]
上面的例子演示了如何通过定义某些特殊类方法来定制类行为。可以在Python文档中查看这些自定义方法的完整列表。在接下来的教程中，我们会将特殊方法放到一起来讨论，并解释描述符这个在python面向对象编程中广泛使用的重要功能。
핫 AI 도구
Undresser.AI Undress
사실적인 누드 사진을 만들기 위한 AI 기반 앱
AI Clothes Remover
사진에서 옷을 제거하는 온라인 AI 도구입니다.
Undress AI Tool
무료로 이미지를 벗다
Clothoff.io
AI 옷 제거제
Video Face Swap
완전히 무료인 AI 얼굴 교환 도구를 사용하여 모든 비디오의 얼굴을 쉽게 바꾸세요!
인기 기사
뜨거운 도구
메모장++7.3.1
사용하기 쉬운 무료 코드 편집기
SublimeText3 중국어 버전
중국어 버전, 사용하기 매우 쉽습니다.
스튜디오 13.0.1 보내기
강력한 PHP 통합 개발 환경
드림위버 CS6
시각적 웹 개발 도구
SublimeText3 Mac 버전
신 수준의 코드 편집 소프트웨어(SublimeText3)
PHP와 Python : 다른 패러다임이 설명되었습니다
Apr 18, 2025 am 12:26 AM
PHP는 주로 절차 적 프로그래밍이지만 객체 지향 프로그래밍 (OOP)도 지원합니다. Python은 OOP, 기능 및 절차 프로그래밍을 포함한 다양한 패러다임을 지원합니다. PHP는 웹 개발에 적합하며 Python은 데이터 분석 및 기계 학습과 같은 다양한 응용 프로그램에 적합합니다.
PHP와 Python 중에서 선택 : 가이드
Apr 18, 2025 am 12:24 AM
PHP는 웹 개발 및 빠른 프로토 타이핑에 적합하며 Python은 데이터 과학 및 기계 학습에 적합합니다. 1.PHP는 간단한 구문과 함께 동적 웹 개발에 사용되며 빠른 개발에 적합합니다. 2. Python은 간결한 구문을 가지고 있으며 여러 분야에 적합하며 강력한 라이브러리 생태계가 있습니다.
PHP와 Python : 그들의 역사에 깊은 다이빙
Apr 18, 2025 am 12:25 AM
PHP는 1994 년에 시작되었으며 Rasmuslerdorf에 의해 개발되었습니다. 원래 웹 사이트 방문자를 추적하는 데 사용되었으며 점차 서버 측 스크립팅 언어로 진화했으며 웹 개발에 널리 사용되었습니다. Python은 1980 년대 후반 Guidovan Rossum에 의해 개발되었으며 1991 년에 처음 출시되었습니다. 코드 가독성과 단순성을 강조하며 과학 컴퓨팅, 데이터 분석 및 기타 분야에 적합합니다.
Python vs. JavaScript : 학습 곡선 및 사용 편의성
Apr 16, 2025 am 12:12 AM
Python은 부드러운 학습 곡선과 간결한 구문으로 초보자에게 더 적합합니다. JavaScript는 가파른 학습 곡선과 유연한 구문으로 프론트 엔드 개발에 적합합니다. 1. Python Syntax는 직관적이며 데이터 과학 및 백엔드 개발에 적합합니다. 2. JavaScript는 유연하며 프론트 엔드 및 서버 측 프로그래밍에서 널리 사용됩니다.
숭고한 코드 파이썬을 실행하는 방법
Apr 16, 2025 am 08:48 AM
Sublime 텍스트로 Python 코드를 실행하려면 먼저 Python 플러그인을 설치 한 다음 .py 파일을 작성하고 코드를 작성한 다음 CTRL B를 눌러 코드를 실행하면 콘솔에 출력이 표시됩니다.
vscode에서 코드를 작성하는 위치
Apr 15, 2025 pm 09:54 PM
Visual Studio Code (VSCODE)에서 코드를 작성하는 것은 간단하고 사용하기 쉽습니다. vscode를 설치하고, 프로젝트를 만들고, 언어를 선택하고, 파일을 만들고, 코드를 작성하고, 저장하고 실행합니다. VSCODE의 장점에는 크로스 플랫폼, 무료 및 오픈 소스, 강력한 기능, 풍부한 확장 및 경량 및 빠른가 포함됩니다.
Python에서 비주얼 스튜디오 코드를 사용할 수 있습니다
Apr 15, 2025 pm 08:18 PM
VS 코드는 파이썬을 작성하는 데 사용될 수 있으며 파이썬 애플리케이션을 개발하기에 이상적인 도구가되는 많은 기능을 제공합니다. 사용자는 다음을 수행 할 수 있습니다. Python 확장 기능을 설치하여 코드 완료, 구문 강조 및 디버깅과 같은 기능을 얻습니다. 디버거를 사용하여 코드를 단계별로 추적하고 오류를 찾아 수정하십시오. 버전 제어를 위해 git을 통합합니다. 코드 서식 도구를 사용하여 코드 일관성을 유지하십시오. 라인 도구를 사용하여 잠재적 인 문제를 미리 발견하십시오.
메모장으로 파이썬을 실행하는 방법
Apr 16, 2025 pm 07:33 PM
메모장에서 Python 코드를 실행하려면 Python 실행 파일 및 NPPEXEC 플러그인을 설치해야합니다. Python을 설치하고 경로를 추가 한 후 nppexec 플러그인의 명령 "Python"및 매개 변수 "{current_directory} {file_name}"을 구성하여 Notepad의 단축키 "F6"을 통해 Python 코드를 실행하십시오.
