Python程序设计课件 第五章 类

Python程序设计

第五章类本章知识点导图

面向对象编程——ObjectOrientedProgramming，简称OOP，是一种程序设计思想。OOP把对象作为程序的基本单元，一个对象包含了数据和操作数据的函数。

类(Class)，也即面向对象。简单地说，可以把它理解为“物以类聚”，即有相同的功能特性。“类”好似图纸、模具，另一方面又可以理解为是功能（函数）的组合。类的定义Python中的类(Class)是一个抽象的概念，这也是Python的核心概念，可以把它简单看作数据以及由存取、操作这些数据的方法所组成的一个集合。函数的作用就是重复利用代码，那为什么还要另外再定义类这个概念呢？类有以下优点：（1）类对象是多态的：也就是多种形态，这意味着我们可以对不同的类对象使用同样的操作方法，而不需要额外写代码。（2）类的封装：封装之后，可以直接调用类的对象，来操作内部的一些类方法，不需要让使用者看到代码工作的细节。（3）类的继承：类可以从其他类或者元类中继承它们的方法，直接使用。定义类(class)的语法：classNameClass(object):deffname(self,name):=name第一行语法是class后面紧接类的名称，最后带上“：”。类的名称首字母最好大写，以区别函数。第二行开始是类的方法，和函数非常相似，但是与普通函数不同的是，它的内部有一个“self”参数，它的作用是对对象自身的引用。以一个例子来说明面向过程和面向对象在程序流程上的不同之处。假设要处理学生的成绩表，输出学生的成绩，面向过程的程序可以通过函数来实现，比如打印学生的成绩：In[1]:defprint_score(name,score):

...:print('{0},{1}'.format(name,score))In[2]:print_score("张三",80)

张三,80

如果采用面向对象的程序设计思想，我们首选思考的不是程序的执行流程，而是Student这种数据类型应该被视为一个对象，这个对象拥有name和score这两个属性(Property)。如果要打印一个学生的成绩，首先必须创建出这个学生对应的对象，然后给对象发一个print_score消息，让对象自行把自己的数据打印出来。In[3]:classStudent(object):

...:def__init__(self,name,score):

...:=name

...:self.score=score

...:defprint_score(self):

...:print('{0},{1}'.format(,self.score))给对象发消息实际上就是调用对象对应的关联函数，我们称之为对象的方法(Method)。面向对象的程序写出来如下：In[4]:bart=Student('BartSimpson',59)

...:lisa=Student('LisaSimpson',87)

...:bart.print_score()BartSimpson,59

In[5]:lisa.print_score()LisaSimpson,87类的方法与普通的函数只有一个特别的区别——它们必须有一个额外的第一个参数，但是在调用此方法的时候，不用为这个参数赋值，Python会提供这个值。这个特别的变量指对象本身，它就是self。类的创建创建类的方法跟自定义函数类似，但有区别，具体如下：1、创建类要用class引出；2、类的名称首字母要大写；3、类中的功能函数都需要有一个self参数；4、参数传进类内需要用self.来接收，如接收参数a的值为self.a=a;5、类中的属性和参数在引用时要在其前加self.。在类中有一些固定的参数，称为属性；类内的函数称为方法。【例5-1】创建一个Peo类。In[6]:classPeo:

...:def__init__(self,name,age,sex):

...:self.Name=name

...:self.Age=age

...:self.Sex=sex

...:defspeak(self):

...:print("myname：%s"%self.Name)这个类首先写了一个特定的方法__init__()用来传递参数，它将name、age、sex三个参数值赋给了self.Name、self.Age、self.Sex。其实self.Name、self.Age、self.Sex这三个参数名称不一定非得跟name、age、sex一致，如self.Name也可以随便命名为self.xm或者self.abc都可以，只是为了方便识别、记忆，所以一般情况下还是对应比较方便。但是self.是必须有的且不能被改变。Peo类中的speak()是一个类内函数，即方法。类内函数都必须带有参数self，而且必须作为其第一个参数。

创建类时，只要创建了名为__init__()的特定方法，在实例化这个类时就会运行这个方法。由于__init__()方法可以传递参数，所以创建对象时就可以把属性设置为我们希望的值，__init__()这个方法会在创建对象时完成初始化。

实例化Peo类的对象。In[7]:zhangsan=Peo("zhangsan",24,'man')

...:print(zhangsan.Age)24

In[8]:print(zhangsan.Name)zhangsan

In[9]:print(zhangsan.Sex)man

In[10]:zhangsan.speak()myname：zhangsan

和普通的函数相比，在类中定义的函数只有一点不同，就是第一个参数永远是实例变量

self，并且调用时不用传递该参数。除此之外，类的方法和普通函数区别不大。因此，参数仍然可以使用默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数等方式。参数的传递

类像函数一样，可以接收传递参数。类的参数可以在__init__()方法中传入，也可以在其方法中传入，如下面的例子中__init__()传入name参数，在tall()中传入身高参数high。下面的例5-2创建了一个类名为Person，里面有两个属性x和y，x是一个数组，y是字符串。Person还创建有5个方法（子函数）。【例5-2】类的参数传入方式。In[11]:classPerson:...:"""...:这是一个类，举例说明了如何传入参数和创建各种功能。...:"""...:x=(1,2,2)...:y="这是一个关于类的属性和方法的应用案例，类名为Person。"...:...:def__init__(self,name):...:=name...:...:defprint(self):#每个方法（子函数）都必须要有self参数...:'''...:打印Person类的说明和固有属性...:'''...:print(self.y)...:print("人有%d张嘴，%d只眼睛，%d只手。"%(self.x[0],self.x[1],self.x[2]))...:

...:defnam(self):...:"""...:输出实例的姓名...:"""...:print("姓名：",)...:...:deftall(self,high):...:"""...:接收实例的身高参数，并打印输出...:"""...:self.high=high...:print("这是%s身高（Cm）："%,high)#此处可以直接用high...:...:definfo(self):...:print("%s的身高(Cm)：%s"%(,self.high))#此处必须用self.high先实例化一个实例。In[12]:yubg=Person("余本国")In[13]:yubg.print()这是一个关于类的属性和方法的应用案例，类名为Person。人有1张嘴，2只眼睛，2只手。

In[14]:yubg.nam()姓名：余本国

In[15]:yubg.tall(170)这是余本国身高（Cm）：170

In[16]:()

余本国的身高（Cm）：170说明：def__init__(self,name)和deftall(self,high)都可以传入参数，但前一种方式传入的参数在实例化的时候就需要传入参数，后一种传入参数方法是在调用该方法时才传入参数。私有变量与私有方法

类可以有公有变量与公有方法，也可以有私有变量与私有方法，公有部分的对象可以从外部访问，而私有部分的对象只有在类的内部才可访问。在普通变量名或方法名（即公有变量名或方法名）前加双下划线“__”，即可成为私有变量或方法。【例5-3】类的私有变量与私有方法。具体代码如下：In[17]:classPubAndPri:...:pub="这是公有变量"...:__pri="这是私有变量"...:...:def__init__(self):...:self.other="公有变量也可这样定义"...:...:defout_pub(self):...:print("公有方法",self.pub,self.__pri)...:...:def__out_pri(self):...:print("私有方法",self.pub,self.__pri)In[18]:pp=PubAndPri()

In[19]:pp.out_pub()#访问公有方法公有方法这是公有变量这是私有变量

In[20]:print(pp.pub,pp.other) #访问公有变量这是公有变量公有变量也可这样定义

In[21]:try:...:pp.__out_pri()...:exceptExceptionase:...:print("调用私有方法发生错误！")调用私有方法发生错误！

In[22]:try:...:print(pp._pri)...:exceptExceptionase:...:print("访问私有变量发生错误！")访问私有变量发生错误！类的调用类的调用跟函数的调用一样。#file_A.py文件classAx:def__init__(self,xx,yy):self.x=xxself.y=yydefadd(self):print("x和y的和为：%d"%(self.x+self.y))下面在B.py文件中调用file_A.py文件中的类Ax中的方法add。#B.py文件：fromfile_AimportAxa=Ax(2,3)a.add()importfile_Aa=file_A.Ax(2,3)a.add()或以上函数和类的调用方法都是在同一个文件下的调用，对于不同文件下的调用时，需要进行“说明”，即需要有个“导引”，