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Python 类详解

类的基本概念

类是 Python 中用来描述具有相同属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。

类变量

类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。

数据成员

数据成员可以是类变量或实例变量，用于处理类及其实例对象的相关数据。

方法重写

如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖（override），也称为方法的重写。

局部变量

定义在方法中的变量，只作用于当前实例的类。

实例变量

在类的声明中，属性是用变量来表示的。这种变量就称为实例变量，是在类声明的内部但是在类的其他成员方法之外声明的。

继承

继承允许一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如，有这样一个设计：一个Dog类型的对象派生自Animal类，这是模拟"是一个（is-a）"关系。

实例化

创建一个类的实例，类的具体对象。

方法

类中定义的函数。

对象

通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员（类变量和实例变量）和方法。

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类的定义

Python 类的语法格式如下：

class ClassName:
    
   
    
    .
    .
    
    
   

类实例化后，可以使用其属性，实际上，创建一个类之后，可以通过类名访问其属性。

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类对象

类对象支持两种操作：属性引用和实例化。

属性引用使用和 Python 中所有的属性引用一样的标准语法：obj.name。

类对象创建后，类命名空间中所有的命名都是有效属性名。例如：

#!/usr/bin/python3
class MyClass:
    """一个简单的类实例"""
    i = 12345
    def f(self):
        return 'hello world'
# 实例化类
x = MyClass()
# 访问类的属性和方法
print("MyClass 类的属性 i 为：", x.i)
print("MyClass 类的方法 f 输出为：", x.f())

执行以上程序输出结果为：

MyClass 类的属性 i 为： 12345
MyClass 类的方法 f 输出为： hello world

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类的构造方法

类有一个名为 __init__() 的特殊方法（构造方法），该方法在类实例化时会自动调用。例如：

class Complex:
    def __init__(self, realpart, imagpart):
        self.r = realpart
        self.i = imagpart
x = Complex(3.0, -4.5)
print(x.r, x.i)  # 输出结果：3.0 -4.5

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self 代表类的实例

类的方法与普通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名称，按惯例它的名称是 self。self 代表的是类的实例，代表当前对象的地址，而 self.class 则指向类。

例如：

class Test:
    def prt(self):
        print(self)
        print(self.__class__)
t = Test()
t.prt()

执行结果为：

<__main__.Test instance at 0x100771878>
__main__.Test

从执行结果可以很明显地看出，self 代表的是类的实例，代表当前对象的地址，而 self.class 则指向类。

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类的方法

在类的内部，使用 def 关键字来定义一个方法，与一般函数定义不同，类方法必须包含参数 self，且为第一个参数，self 代表的是类的实例。

例如：

class people:
    name = ''
    age = 0
    __weight = 0
    def __init__(self, n, a, w):
        self.name = n
        self.age = a
        self.__weight = w
    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁。" % (self.name, self.age))
p = people('runoob', 10, 30)
p.speak()

执行结果为：

runoob 说: 我 10 岁。

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类的继承

Python 同样支持类的继承。如果一种语言不支持继承，类就没有什么意义。派生类的定义如下所示：

class DerivedClassName(BaseClassName1):
    
   
    
    .
    .
    
    
   

BaseClassName（示例中的基类名）必须与派生类定义在一个作用域内。除了类，还可以用表达式，基类定义在另一个模块中时这一点非常有用。

例如：

#!/usr/bin/python3
class people:
    name = ''
    age = 0
    __weight = 0
    def __init__(self, n, a, w):
        self.name = n
        self.age = a
        self.__weight = w
    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁。" % (self.name, self.age))
class student(people):
    grade = ''
    def __init__(self, n, a, w, g):
        people.__init__(self, n, a, w)
        self.grade = g
    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁了，我在读 %d 年级" % (self.name, self.age, self.grade))
s = student('ken', 10, 60, 3)
s.speak()

执行结果为：

ken 说: 我 10 岁了，我在读 3 年

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类属性与方法

私有属性

在 Python 中，使用两个下划线开头声明类的私有属性，其他代码无法直接访问这些属性。例如：

class Site:
    def __init__(self, name, url):
        self.name = name  # 公有属性
        self.__url = url  # 私有属性
    def who(self):
        print('name  : ', self.name)
        print('url : ', self.__url)
    def __foo(self):
        print('这是私有方法')
    def foo(self):
        print('这是公共方法')
        self.__foo()
x = Site('菜鸟教程', 'www.runoob.com')
x.who()
print(x.foo())
# 正常输出
print(x.__foo())
# 报错

执行结果为：

菜鸟教程
www.runoob.com
这是公共方法
这是私有方法

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通过以上内容，可以清晰地了解 Python 类的基本概念、特点以及实际应用场景。

转载地址：http://klofk.baihongyu.com/