• 5.2 类与对象


    类与对象的概念

    类即类别、种类,是面向对象设计最重要的概念,从一小节我们得知对象是特征与技能的结合体,而类则是一系列对象相似的特征与技能的结合体。

    那么问题来了,先有的一个个具体存在的对象(比如一个具体存在的人),还是先有的人类这个概念,这个问题需要分两种情况去看

    • 在现实世界中:肯定是先有对象,再有类
    世界上肯定是先出现各种各样的实际存在的物体,然后随着人类文明的发展,人类站在不同的角度总结出了不同的种类,比如
    人类、动物类、植物类等概念。也就说,对象是具体的存在,而类仅仅只是一个概念,并不真实存在,比如你无法告诉我人类
    具体指的是哪一个人。
    
    • 在程序中:务必保证先定义类,后产生对象
    这与函数的使用是类似的:先定义函数,后调用函数,类也是一样的:在程序中需要先定义类,后调用类。不一样的是:调用
    函数会执行函数体代码返回的是函数体执行的结果,而调用类会产生对象,返回的是对象
    

    定义类

    按照上述步骤,我们来定义一个类(我们站在老男孩学校的角度去看,在座的各位都是学生)

    • 在现实世界中,先有对象,再有类
    对象1:张三
        特征:
            学校=cpu
            姓名=leco
            性别=男
            年龄=18
        技能:
            学习
            吃饭
            睡觉
    
    对象2:李四
        特征:
            学校=cpu
            姓名=张三
            性别=女
            年龄=38
        技能:
            学习
            吃饭
            睡觉
    
    对象3:璐璐
        特征:
            学校=cpu
            姓名=李四
            性别=男
            年龄=78
        技能:
            学习
            吃饭
            睡觉
    
    
    现实中的学生类
        相似的特征:
            学校=cpu
        相似的技能:
            学习
            吃饭
            睡觉
    
    • 在程序中,务必保证:先定义(类),后使用类(用来产生对象)
    #在Python中程序中的类用class关键字定义,而在程序中特征用变量标识,技能用函数标识,因而类中最常见的无非是:变量和函数的定义
    class CpuStudent:
        school='cpu'
        def learn(self):
            print('is learning')
    
        def eat(self):
            print('is eating')
    
        def sleep(self):
            print('is sleeping')
    

    注意:

    • 类中可以有任意python代码,这些代码在类定义阶段便会执行,因而会产生新的名称空间,用来存放类的变量名与函数名,可以通过CpuStudent.__dict__查看
    • 类中定义的名字,都是类的属性,点是访问属性的语法。
    • 对于经典类来说我们可以通过该字典操作类名称空间的名字,但新式类有限制(新式类与经典类的区别我们将在后续章节介绍)

    类的使用

    • 引用类的属性
    CpuStudent
    .school #查 Cpu.school='cc' #改 CpuStudent.x=1 #增 del CpuStudent.x #删 
    • 调用类,或称为实例化,得到程序中的对象
    s1=CpuStudent()
    s2=CpuStudent()
    s3=CpuStudent()
    
    #如此,s1、s2、s3都一样了,而这三者除了相似的属性之外还各种不同的属性,这就用到了__init__
    
    • __init__方法
    #注意:该方法是在对象产生之后才会执行,只用来为对象进行初始化操作,可以有任意代码,但一定不能有返回值
    class CpuStudent:
        ......
        def __init__(self,name,age,sex):
            self.name=name
            self.age=age
            self.sex=sex
        ......
    
    s1=CpuStudent('张洒','男',18) #先调用类产生空对象s1,然后调用CpuStudent.__init__(s1,'李坦克','男',18)
    s2=CpuStudent('李四','女',38)
    s3=CpuStudent('璐璐','男',78)
    

    对象的使用

    #执行__init__,s1.name='牛榴弹',很明显也会产生对象的名称空间可以用s2.__dict__查看,查看结果为
    {'name': '李四', 'age': '女', 'sex': 38}
    
    s2.name #查,等同于s2.__dict__['name']
    s2.name='李四' #改,等同于s2.__dict__['name']='李四'
    s2.course='python' #增,等同于s2.__dict__['course']='python'
    del s2.course #删,等同于s2.__dict__.pop('course')
    

    补充说明

    • 站的角度不同,定义出的类是截然不同的;
    • 现实中的类并不完全等于程序中的类,比如现实中的公司类,在程序中有时需要拆分成部门类,业务类等;
    • 有时为了编程需求,程序中也可能会定义现实中不存在的类,比如策略类,现实中并不存在,但是在程序中却是一个很常见的类。
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