Python面向對象原理與基礎語法詳解

本文實例講述了Python面向對象原理與基礎語法。分享給大家供大家參考，具體如下：

目標

dir 內置函數
定義簡單的類（只包含方法）
方法中的 self 參數
初始化方法
內置方法和屬性

01. dir 內置函數（知道）

在 Python 中 對象幾乎是無所不在的，我們之前學習的 變量、數據、函數 都是對象
在 Python 中可以使用以下兩個方法驗證：

在 標識符 / 數據 后輸入一個 .，然后按下 TAB 鍵，iPython 會提示該對象能夠調用的 方法列表
使用內置函數 dir 傳入 標識符 / 數據，可以查看對象內的 所有屬性及方法
提示 方法名 格式的方法是 Python 提供的 內置方法 / 屬性，稍后會給大家介紹一些常用的 內置方法 / 屬性

提示 利用好 dir() 函數，在學習時很多內容就不需要死記硬背了

02. 定義簡單的類（只包含方法）

面向對象 是 更大 的 封裝，在 一個類中 封裝 多個方法，這樣 通過這個類創建出來的對象，就可以直接調用這些方法了！

2.1 定義只包含方法的類

在 Python 中要定義一個只包含方法的類，語法格式如下：

class 類名:

  def 方法1(self, 參數列表):
    pass
  
  def 方法2(self, 參數列表):
    pass

方法 的定義格式和之前學習過的函數 幾乎一樣
區別在于第一個參數必須是 self，大家暫時先記住，稍后介紹 self
注意：類名 的 命名規則 要符合 大駝峰命名法

2.2 創建對象

當一個類定義完成之后，要使用這個類來創建對象，語法格式如下：

對象變量 = 類名()

2.3 第一個面向對象程序

需求

小貓 愛 吃 魚，小貓 要 喝 水
分析

定義一個貓類 Cat
定義兩個方法 eat 和 drink
按照需求 —— 不需要定義屬性

class Cat:
  """這是一個貓類"""

  def eat(self):
    print("小貓愛吃魚")

  def drink(self):
    print("小貓在喝水")

tom = Cat()
tom.drink()
tom.eat()

引用概念的強調
在面向對象開發中，引用的概念是同樣適用的！

在 Python 中使用類 創建對象之后，tom 變量中 仍然記錄的是 對象在內存中的地址
也就是 tom 變量 引用 了 新建的貓對象
使用 print 輸出 對象變量，默認情況下，是能夠輸出這個變量 引用的對象 是 由哪一個類創建的對象，以及 在內存中的地址（十六進制表示）
提示：在計算機中，通常使用 十六進制 表示 內存地址

十進制 和 十六進制 都是用來表達數字的，只是表示的方式不一樣
十進制 和 十六進制 的數字之間可以來回轉換
%d 可以以 10 進制 輸出數字
%x 可以以 16 進制 輸出數字
案例進階 —— 使用 Cat 類再創建一個對象

lazy_cat = Cat()
lazy_cat.eat()
lazy_cat.drink()

03. 方法中的 self 參數

3.1 案例改造 —— 給對象增加屬性

在 Python 中，要 給對象設置屬性，非常的容易，但是不推薦使用
因為：對象屬性的封裝應該封裝在類的內部
只需要在 類的外部的代碼 中直接通過 . 設置一個屬性即可
注意：這種方式雖然簡單，但是不推薦使用！

tom.name = "Tom"
...

lazy_cat.name = "大懶貓"

3.2 使用 self 在方法內部輸出每一只貓的名字

由 哪一個對象 調用的方法，方法內的 self 就是 哪一個對象的引用

在類封裝的方法內部，self 就表示 當前調用方法的對象自己
調用方法時，程序員不需要傳遞 self 參數
在方法內部
可以通過 self. 訪問對象的屬性
也可以通過 self. 調用其他的對象方法
改造代碼如下：

class Cat:

  def eat(self):
    print("%s 愛吃魚" % self.name)

tom = Cat()
tom.name = "Tom"
tom.eat()

lazy_cat = Cat()
lazy_cat.name = "大懶貓"
lazy_cat.eat()

在 類的外部，通過 變量名. 訪問對象的 屬性和方法
在 類封裝的方法中，通過 self. 訪問對象的 屬性和方法

04. 初始化方法

4.1 之前代碼存在的問題 —— 在類的外部給對象增加屬性

將案例代碼進行調整，先調用方法 再設置屬性，觀察一下執行效果

tom = Cat()
tom.drink()
tom.eat()
tom.name = "Tom"
print(tom)

程序執行報錯如下：

AttributeError: 'Cat' object has no attribute 'name'
屬性錯誤：'Cat' 對象沒有 'name' 屬性

提示

在日常開發中，不推薦在 類的外部 給對象增加屬性
如果在運行時，沒有找到屬性，程序會報錯
對象應該包含有哪些屬性，應該 封裝在類的內部

4.2 初始化方法

當使用 類名() 創建對象時，會 自動 執行以下操作：
為對象在內存中 分配空間 —— 創建對象
為對象的屬性 設置初始值 —— 初始化方法(init)
這個 初始化方法 就是 init 方法，init 是對象的內置方法
init 方法是 專門 用來定義一個類 具有哪些屬性的方法！

在 Cat 中增加 init 方法，驗證該方法在創建對象時會被自動調用

class Cat:
  """這是一個貓類"""

  def __init__(self):
    print("初始化方法")

4.3 在初始化方法內部定義屬性

在 init 方法內部使用 self.屬性名 = 屬性的初始值 就可以 定義屬性
定義屬性之后，再使用 Cat 類創建的對象，都會擁有該屬性

class Cat:

  def __init__(self):

    print("這是一個初始化方法")
    
    # 定義用 Cat 類創建的貓對象都有一個 name 的屬性
    self.name = "Tom"

  def eat(self):
    print("%s 愛吃魚" % self.name)

# 使用類名()創建對象的時候，會自動調用初始化方法 __init__
tom = Cat()

tom.eat()

4.4 改造初始化方法 —— 初始化的同時設置初始值

在開發中，如果希望在 創建對象的同時，就設置對象的屬性，可以對 init 方法進行 改造
把希望設置的屬性值，定義成 init 方法的參數
在方法內部使用 self.屬性 = 形參 接收外部傳遞的參數
在創建對象時，使用 類名(屬性1, 屬性2…) 調用

class Cat:

  def __init__(self, name):
    print("初始化方法 %s" % name)
    self.name = name
  ...
  
tom = Cat("Tom")
...

lazy_cat = Cat("大懶貓")
...

05. 內置方法和屬性

5.1 del 方法（知道）

在 Python 中

當使用 類名() 創建對象時，為對象 分配完空間后，自動 調用 init 方法
當一個 對象被從內存中銷毀 前，會 自動 調用 del 方法
應用場景

init 改造初始化方法，可以讓創建對象更加靈活
del 如果希望在對象被銷毀前，再做一些事情，可以考慮一下 del 方法
生命周期

一個對象從調用 類名() 創建，生命周期開始
一個對象的 del 方法一旦被調用，生命周期結束
在對象的生命周期內，可以訪問對象屬性，或者讓對象調用方法
class Cat:

class Cat:

  def __init__(self, new_name):

    self.name = new_name

    print("%s 來了" % self.name)

  def __del__(self):

    print("%s 去了" % self.name)

# tom 是一個全局變量
tom = Cat("Tom")
print(tom.name)

# del 關鍵字可以刪除一個對象
del tom

print("-" * 50)

5.2 str 方法

在 Python 中，使用 print 輸出 對象變量，默認情況下，會輸出這個變量 引用的對象 是 由哪一個類創建的對象，以及 在內存中的地址（十六進制表示）
如果在開發中，希望使用 print 輸出 對象變量 時，能夠打印 自定義的內容，就可以利用 str 這個內置方法了
注意：str 方法必須返回一個字符串

class Cat:

  def __init__(self, new_name):

    self.name = new_name

    print("%s 來了" % self.name)

  def __del__(self):

    print("%s 去了" % self.name)

  def __str__(self):
    return "我是小貓：%s" % self.name

tom = Cat("Tom")
print(tom)

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希望本文所述對大家Python程序設計有所幫助。