python中Class(類)的超詳細說明
Class 類
用來描述具有相同的屬性和方法的對象的集合。它定義了該集合中每個對象所共有的屬性和方法。對象是類的實例。
一個人(身高:一米八)要吃飯、喝水、睡覺;
一只老虎(體重:300斤)要奔跑、洗澡、捕獵。
一、名詞定義
- 類(Class): 用來描述具有相同的屬性和方法的對象的集合。它定義了該集合中每個對象所共有的屬性和方法。對象是類的實例。
- 方法: 類中定義的 函數(shù) 。
- 類變量: 類變量在整個實例化的對象中是公用的。
- 一般位置 :類變量定義在類中且在函數(shù)體之外。
- 固有屬性由類變量表示。
- 類變量通常不作為實例變量使用。
- 對類變量的修改會影響到類的所有實例。
- 數(shù)據(jù)成員: 類變量或者實例變量用于處理類及其實例對象的相關(guān)的數(shù)據(jù)。
- 方法重寫: 如果從父類繼承的方法不能滿足子類的需求,可以對其進行改寫,這個過程叫方法的覆蓋(override),也稱為方法的重寫。
- 實例變量:
- 一般位置 :在類的
__init__
聲明中。 - 屬性 是用變量來表示的,這種變量就稱為實例變量,且一般是自定義屬性。
- 一般位置 :在類的
- 局部變量:
- 一般位置 :定義在方法中的變量。
- 只作用于當前實例(對象)的類。
- 一旦函數(shù)或方法執(zhí)行完畢,局部變量就會被銷毀。
- 局部變量與類本身無關(guān),無論是在類的內(nèi)部還是外部定義的方法中,都可以有局部變量。
- 繼承: 即一個派生類(derived class)繼承基類(base class)的屬性和方法。繼承也允許把一個派生類的對象作為一個基類對象對待。
- 實例化: 創(chuàng)建一個類的實例,即創(chuàng)建一個類的具體對象。
- 實例是可以更改、刪除原屬性的。
- 對象: 通過類定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實例,實例即對象。對象包括兩個數(shù)據(jù)成員(類變量和實例變量)和方法。
二、先睹為快
通俗舉例:
#通俗舉例: 定義一個人(男性)要吃飯、喝水、睡覺; 現(xiàn)在有個具體的人,他被賦予上述定義,所以他便是男人,會吃飯,會喝水,會睡覺。 #類名:一個人 #屬性:男性 #方法:吃飯、喝水、睡覺 #對象:這個具體的人(賦予這個人相同的屬性、方法的過程叫“實例化”)
無
__init__
代碼舉例(有__init__
的后面會寫):class Calculator: # Calculator:類名 name = 'Good calculator' # name:類變量(固有屬性) price= 18 # price:類變量(固有屬性) def add(self,x, y): # add():方法 result=x+y # result:局部變量 print(result) def minus(self, x, y): # minus():方法 result=x-y # result:局部變量 print(result) def times(self, x, y): # times():方法 print(x*y) def divide(self, x, y): # divide():方法 print(x/y) cal1 = Calculator() # ☆實例化(cal1也有了相同的屬性和方法) ———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— >>> cal1.name ----->'Good calculator' >>> cal1.add(1,2) ----->3 >>> cal1.price ----->18 >>> cal1.price=25 >>> cal1.price ----->25 # 實例的屬性可以修改
三、詳細解釋
(1)self
在用 def 定義方法時,第一個參數(shù)一定得是 self 。
self 代表的是類的實例(對象),本質(zhì)是代表當前對象的地址,不是類;而 self.class 則指向類。
請看 VCR :
class Test: def prt(self): print(self) print(self.__class__) t = Test() t.prt() ———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— #輸出結(jié)果為(兩個 print 的結(jié)果): <__main__.Test instance at 0x100771878> __main__.Test
self 不是 python 關(guān)鍵字,可以把它換成別的單詞,但仍強烈建議使用 self。
(2)方法
- 在類的內(nèi)部,使用 def 關(guān)鍵字來定義一個方法。
- 與一般函數(shù)不同,類的方法在定義時必須包含參數(shù) self,且為第一個參數(shù),self 代表的是類的實例。
- self 不是 python 的關(guān)鍵字,所以可以用別的單詞來代替 self 。
但按照慣例,最好就用 self 。
def add(self,x,y) # add即為方法名,x和y為調(diào)用該函數(shù)需要輸入的參數(shù) result=x+y
__init__
一種內(nèi)置的方法,可稱之為“構(gòu)造方法”,初始化(Initialize的縮寫)
前后各兩個下劃線
在實例化時,會自動調(diào)用,用來初始化自定義屬性
有
__init__
代碼舉例(沒給出默認自定義屬性,實例化時需要手動給出):下方代碼要注意一點,自定義屬性是 hight 這些,不是 hig 這些,hig 只是輸入?yún)?shù)。
class Calculator: # Calculator:類名 class_variable = "I am a class variable" # 這是一個類變量(固有屬性) name = 'Good calculator' # name:類變量(固有屬性) price= 18 # price:類變量(固有屬性) #***************************** def __init__ (self, hig, wid, wei): # * self.hight = hig # hight:實例變量(自定義屬性) * self.width = wid # width:實例變量(自定義屬性) * self.weight = wei # weight:實例變量(自定義屬性) * #***************************** def add(self,x, y): # add():方法 result=x+y # result:局部變量 print(result) def minus(self, x, y): # minus():方法 result=x-y # result:局部變量 print(result) def times(self, x, y): # times():方法 print(x*y) def divide(self, x, y): # divide():方法 print(x/y) ———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— #先運行程序 >>> cal2 = Calculator(1,5,12) #實例化時,一定要給出自定義屬性的內(nèi)容 >>> cal2.name ----->'Good calculator' >>> cal2.hight ----->1 >>> cal2.add(1,2) ----->3 >>> cal2.price ----->18 >>> cal2.price=25 >>> cal2.price ----->25 # 實例的固有、自定義屬性都可修改
有
__init__
代碼舉例(給出默認自定義屬性):...#同上 #******************* def __init__ (self, hight=1, width=5, weight=12): * self.hight = hight # hight:自定義屬性 * self.width = width # width:自定義屬性 * self.weight = weight # weight:自定義屬性 * #******************* ...#同上 ———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— #先運行程序 >>> cal2 = Calculator() #實例化時,不用再給出自定義屬性,除非要修改
super().__init__()
的功能與用法在Python中,super() 函數(shù)是用于調(diào)用父類(超類)的一個方法。在類的構(gòu)造函數(shù)(
__init__
)中使用super().__init__()
是一種常見的做法(特別是在多重繼承的情況下,它確保了父類被正確地初始化,但是這里不過多介紹多重繼承)。
————
python3 的 super() 函數(shù)就是此格式,比 python2 的 super() 函數(shù)要精簡。用法:
假設(shè)我們有一個基類(父類)和一個派生類(子類),子類在初始化時,可能需要父類的一些已經(jīng)設(shè)置好的屬性或方法,我們希望在子類初始化時也初始化基類。這時就可以使用
super().__init__()
。示例:
class Parent: def __init__(self, name): self.name = name print(f"Parent with name: {self.name}") class Child(Parent): def __init__(self, name, age): super().__init__(name) # 調(diào)用父類的__init__方法 self.age = age print(f"Child with name: {self.name} and age: {self.age}") # 使用子類 child_instance = Child("Alice", 10) --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- # 運行結(jié)果 Parent with name: Alice Child with name: Alice and age: 10
這里用到了
f-string
字符,感興趣的可以上網(wǎng)搜搜,或者直接問 GPT 。
__call__
一種內(nèi)置的方法,前后各兩個下劃線。
這個內(nèi)置方法,有點多此一舉的感覺,不過有些妙用,需要慢慢體會…
該內(nèi)置函數(shù)的作用是:
“實例可以直接當函數(shù)用,且其效果就是 __call__
函數(shù)的效果”,此時, __call__
函數(shù)的輸入?yún)?shù),就是實例的輸入?yún)?shù)。
具體使用代碼見下方運行程序結(jié)果:
class Calculator: # Calculator:類名 class_variable = "I am a class variable" # 這是一個類變量(固有屬性) name = 'Good calculator' # name:類變量(固有屬性) price= 18 # price:類變量(固有屬性) #***************************** def __init__ (self, hig, wid, wei): # * self.hight = hig # hight:實例變量(自定義屬性) * self.width = wid # width:實例變量(自定義屬性) * self.weight = wei # weight:實例變量(自定義屬性) * #***************************** def __call__ (self, test_value): print("Output is:" + str(test_value)) def add(self,x, y): # add():方法 result=x+y # result:局部變量 print(result) ———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— #先運行程序 >>> cal2 = Calculator(1,5,12) #實例化時,一定要給出自定義屬性的內(nèi)容 >>> cal2.name ----->'Good calculator' >>> cal2(111) -----> Output is:111
多加一嘴:其余自命名方法(函數(shù))的調(diào)用方式為 實例名.方法名()
。
(3)繼承
就是先定義了一個 基準類,后面想再定義一個 派生類,該派生類想沿用基準類的屬性和方法,這種沿用過程就叫“繼承”。
子類(派生類 DerivedClassName)會繼承父類(基類 BaseClassName)的屬性和方法。
單繼承:
當基類和派生類 處于同一個模塊中 時:
class 派生類名(基類名): ... 代碼塊 ...
當基類和派生類不在同一個模塊中時,需要從基類所在模塊導入基類:
寫法一(僅導入基類):
#假設(shè)基類 BaseClassName 在模塊 modname 中 from modname import BaseClassName class DerivedClassName(BaseClassName): ... 代碼塊 ...
寫法二(直接導入基類所在模塊):
#假設(shè)基類 BaseClassName 在模塊 modname 中 import modname class DerivedClassName(modname.BaseClassName): ... 代碼塊 ...
示例:
#類定義 class people: #定義基本屬性 name = '' age = 0 #定義私有屬性,私有屬性在類外部無法直接進行訪問 __weight = 0 #定義構(gòu)造方法 def __init__(self,n,a,w): self.name = n self.age = a self.__weight = w def speak(self): print("%s 說: 我 %d 歲。" %(self.name,self.age)) #單繼承示例 class student(people): grade = '' def __init__(self,n,a,w,g): #調(diào)用父類的構(gòu)函 people.__init__(self,n,a,w) self.grade = g #覆寫父類的方法 def speak(self): print("%s 說: 我 %d 歲了,我在讀 %d 年級"%(self.name,self.age,self.grade)) s = student('ken',10,60,3) s.speak() ———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— #輸出結(jié)果為: ken 說: 我 10 歲了,我在讀 3 年級
多繼承:
#參考菜鳥教程,基本不用: https://www.runoob.com/python3/python3-class.html
(4)方法重寫
如果父類定義的方法的功能不能滿足需求,則可以在子類重寫父類的方法。
示例:
class Parent: # 定義父類 def myMethod(self): print ('調(diào)用父類方法') class Child(Parent): # 定義子類 def myMethod(self): print ('調(diào)用子類方法') c = Child() # 子類實例 c.myMethod() # 子類調(diào)用重寫方法 super(Child,c).myMethod() #用子類對象調(diào)用父類已被覆蓋的方法 ———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— #輸出結(jié)果為: 調(diào)用子類方法 調(diào)用父類方法
四、實例變量、局部變量、類變量的 GPT 解釋
在Python的繼承機制中,理解實例變量、局部變量、和類變量是非常重要的。這些變量在類及其對象中的作用域和生命周期各不相同。下面是對這些變量的詳細解釋:
實例變量(Instance Variables)
實例變量也稱為對象變量,它們是在類的實例(即對象)中定義的變量。每個實例都有自己獨立的實例變量副本,即使兩個實例屬于同一個類,它們的實例變量值也可以是不同的。實例變量通常通過類的構(gòu)造方法(
__init__
)來初始化。class MyClass: def __init__(self, value): self.instance_variable = value # 這是一個實例變量 obj1 = MyClass(10) obj2 = MyClass(20) print(obj1.instance_variable) # 輸出: 10 print(obj2.instance_variable) # 輸出: 20
局部變量(Local Variables)
局部變量是在函數(shù)或方法內(nèi)部定義的變量。它們的作用域僅限于定義它們的函數(shù)或方法。一旦函數(shù)或方法執(zhí)行完畢,局部變量就會被銷毀。局部變量與類本身無關(guān),無論是在類的內(nèi)部還是外部定義的方法中,都可以有局部變量。
class MyClass: def my_method(self): local_variable = "I am a local variable" # 這是一個局部變量 print(local_variable) obj = MyClass() obj.my_method() # 輸出: I am a local variable # 在這里,local_variable 已經(jīng)不存在了
類變量(Class Variables)
類變量是在類級別定義的變量,它們不屬于類的任何特定實例。相反,它們被類的所有實例共享。類變量可以通過類本身來訪問,也可以通過類的任何實例來訪問。當通過實例修改類變量時,這個改變會影響到所有實例,因為所有的實例共享同一個類變量。
class MyClass: class_variable = "I am a class variable" # 這是一個類變量 def __init__(self, value): self.instance_variable = value def print_variables(self): print(self.class_variable) # 通過實例訪問類變量 print(MyClass.class_variable) # 直接通過類名訪問類變量 # 修改類變量 MyClass.class_variable = "I have been modified" obj1 = MyClass(10) obj2 = MyClass(20) obj1.print_variables() # 輸出: I have been modified 和 I have been modified obj2.print_variables() # 輸出同上,因為類變量被所有實例共享
注意:盡管可以通過實例訪問類變量,但最好通過類名來訪問和修改類變量,以避免潛在的混淆。特別是在通過實例修改類變量時,要清楚這樣做會影響所有實例共享的類變量值。
總結(jié)
到此這篇關(guān)于python中Class(類)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)python Class類說明內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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