python3中类(class)的一些概念

目录

• 类的一些特殊方法
• 私有属性和私有方法
  • 前面单个下划线
  • 末尾单个下划线
  • 前面两个下划线
  • 前面两个下划线并且后面两个下划线
  • 仅有单个下划线
• 类方法和静态方法
• property属性

类的一些特殊方法

python中的对象提供了一些特殊方法

• __doc__ 类的描述信息

  class Foo:
      """Foo类描述信息"""
  
      def func(self):
          pass
  
  
  print(Foo.__doc__)
  
  # 输出:
  # Foo类描述信息
  

• __module__ 和 __class__
  • __module__ 表示当前操作的对象在那个模块
  • __class__ 表示当前操作的对象的类是什么

  # 新建lib.py文件，输入以下信息
  class Foo:
  """ 描述类信息"""
  
  def func(self):
      pass
  

  主函数调用

  from lib import Foo
  
  obj = Foo()
  print(obj.__module__)
  print(obj.__class__)
  
  # 输出
  # lib
  # <class 'lib.Foo'>
  

• __init__ 构造方法，通过类创建对象时，自动触发执行。
• __del__ 析构方法，当对象在内存中被释放时，自动触发执行。
• __call__ 对象后面加括号，触发执行。
• __dict__ 类或对象中的所有成员
• __str__ 如果一个类中定义了__str__方法，那么在打印 对象 时，默认输出该方法的返回值
• __getitem__、 __setitem__、 __delitem__ 用于索引操作，如字典一样操作。分别表示获取、设置、删除操作。
• __getslice__、 __setslice__、 __delslice__ 该三个方法用于切片操作
• __iter__ 迭代器定义，定义此函数之后就可以会用for迭代循环了
• __new__ 和 __metaclass__
• __repr__ 和str类似，有些场合会默认显示对象的repr，如果str没有定义则返回repr的结果。
• __format__ format方法
• __new__ 创建类的方法
• __enter__ 和 __exit__ with的进入和退出方法
• __len__ 支持len(obj)操作
• __hash__ 支持hash(obj)操作。
• __eq__ 支持 == 判断
• 算术操作符(__add__, __sub__, __mul__, __div__) 支持加减乘除操作
• 比较操作符：
  • __eq__ 支持==操作符
  • __ne__ 支持!=操作符
  • __lt__ 支持<操作符
  • __gt__ 支持>操作符
  • __le__ 支持<=操作符
  • __ge__ 支持>=操作符

私有属性和私有方法

python3中的私有属性和方法是以__两个下划线开头的
这里就又涉及到python下划线定义的知识了

• 前面单个下划线，如"_var"
• 末尾单个下划线，如"var_"
• 前面两个下划线，如"__var"
• 前面两个下划线并且后面两个下划线，如"var"
• 仅有单个下划线，如"_"

注意：以下说法都是尽量靠近python中的类来说的，如果有非类的用法，请再自行学习

前面单个下划线

前面只有一个下划线相当于其他语言类中保护变量。
但是python中只有公有变量以及私有变量的说法，所以这个用法在python中是私有变量。
类的实例可以直接访问

class Foo:
    def __init__(self):
        self._var = "var"

    def _func(self):
        return "func"


f = Foo()
print(f._var)
print(f._func())

以上程序能正常输出

末尾单个下划线

这种用法是为了区分系统关键字而规定。
比如你想定义一个班级变量，想使用class作为变量名，可以使用 class_ 来规避系统关键字

前面两个下划线

使用这种方法定义的变量无法直接访问，只能在类内部访问。
其实类内部会把这个变量进行转换，通过其他方法也能访问。

class Foo:
    def __init__(self):
        self.__var = "var"

    def __func(self):
        return "func"


f = Foo()
# AttributeError: 'Foo' object has no attribute '__var'
# print(f.__var)
#
# 输出 {'_Foo__var': 'var'}
# 可以看到私有变量是进行了形式原文取代
print(f.__dict__)
#
# 以下方法正常输出
# 形式原文取代规则还比较麻烦，就是尽量不这么用就对了
print(f._Foo__var)
print(f._Foo__func())

前面两个下划线并且后面两个下划线

这种形式在python中有特殊含义，也就是之前列举的python的特殊方法。尽量不要自己定义这种变量，使用python方法的即可。

仅有单个下划线

一种用法是默认不再使用的变量
比如返回一个元组只需要第二个数可以使用 _, var = ("unused","use") 来舍弃第一个元素

其他还有两种用法，但是以我的经历来看用的不多，这里不做赘述。

类方法和静态方法

python的类中有几个概念需要明确

• 类属性：相当于一个类中的全局变量，通过这个类实例化出来的对象都可以访问和修改类属性，属性是共享的。
• 实例方法：就是类中的自己调用的普通的方法，第一个参数为self,，self代表实例本身，也就是说只有类的实例才能访问这个方法。
• 实例属性：可以被实例中的其他方法所访问的属性，就是self的属性。
• 类方法：使用 @classmethod 修饰，与类属性相似，是一个类全局的方法。方法传入第一个参数为cls，代表类本身
• 静态方法：使用 @staticmethod 修饰，就是在写在类中的函数。特点就是可以传入任意参数并且整个函数过程没有使用到 cls 或 self

具体例子请看下面的代码

class Foo:
    cls_var = 0  # 类属性

    def __init__(self):  # 实例方法
        self.var = 0  # 实例属性

    @classmethod
    def add_func(cls):  # 类方法
        cls.cls_var += 1

    @staticmethod
    def print_func():  # 静态方法
        print('#' * 10)
        print("静态方法")
        print('#' * 10)


f = Foo()
# 通过类调用类方法和通过实例调用类方法
Foo.add_func()
f.add_func()
# 类属性也有两种调用方式
print(Foo.cls_var)
print(f.cls_var)
# 静态方法也有两种调用方式
Foo.print_func()
f.print_func()

# 输出
# 2
# 2
# ##########
# 静态方法
# ##########
# ##########
# 静态方法
# ##########

property属性

作用: 使调用方法就像调用属性一样简单

下面的代码是一个例子

class Foo:
    def __init__(self):
        # 私有变量，无法直接访问
        self.__var = 0

    @property
    def v(self):  # 读属性的方法
        return self.__var

    @v.setter
    def v(self, value):  # 写属性的方法
        if 15 < value < 50:
            self.__var = value
        else:
            print("不能赋值")

    @v.deleter
    def v(self):  # 删除属性的方法
        if self.__var == 20:
            print("我不想被删除")
        else:
            self.__var = 0


f = Foo()
print(f.v)
f.v = 10
print(f.v)
f.v = 20
print(f.v)
del f.v
print(f.v)
f.v = 21
del f.v
print(f.v)

# 输出:
# 0
# 不能赋值
# 0
# 20
# 我不想被删除
# 20
# 0

以上的例子需要注意几点：

• property 一定要先定义，定义后就会有setter、deleter方法
• 所有修饰的方法名称必须相同
• 定义实例访问的属性名称是类中修饰的方法名称
• property 只有 getter、setter、deleter 三种方法，可以只有getter方法没有其他两种方法
• 不使用装饰器直接显式定义也是可以的，具体方法参考下面的代码段

class Foo:
    def __init__(self):
        # 私有变量，无法直接访问
        self.__var = 0

    def get_var(self):  # 读属性的方法
        return self.__var

    def set_var(self, value):  # 写属性的方法
        if 15 < value < 50:
            self.__var = value
        else:
            print("不能赋值")

    def del_var(self):  # 删除属性的方法
        if self.__var == 20:
            print("我不想被删除")
        else:
            self.__var = 0

    v = property(get_var, set_var, del_var)


f = Foo()
print(f.v)
f.v = 10
print(f.v)
f.v = 20
print(f.v)
del f.v
print(f.v)
f.v = 21
del f.v
print(f.v)

# 输出:
# 0
# 不能赋值
# 0
# 20
# 我不想被删除
# 20
# 0

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