Python 面向对象
Python从设计之初就已经是一门面向对象的语言，正因为如此，在Python中创建一个类和对象是很容易的。本章节我们将详细介绍Python的面向对象编程。
如果你以前没有接触过面向对象的编程语言，那你可能需要先了解一些面向对象语言的一些基本特征，在头脑里头形成一个基本的面向对象的概念，这样有助于你更容易的学习Python的面向对象编程。
接下来我们先来简单的了解下面向对象的一些基本特征。
面向对象技术简介
- 类(Class): 用来描述具有相同的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：类变量或者实例变量用于处理类及其实例对象的相关的数据。
- 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。
- 实例变量：定义在方法中的变量，只作用于当前实例的类。
- 继承：即一个派生类（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（例图，Dog是一个Animal）。
- 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。
创建类
使用class语句来创建一个新类，class之后为类的名称并以冒号结尾，如下实例:
class ClassName:
'类的帮助信息' #类文档字符串
class_suite #类体
类的帮助信息可以通过ClassName.__doc__查看。
class_suite 由类成员，方法，数据属性组成。
Python内置类属性
- __dict__ : 类的属性（包含一个字典，由类的数据属性组成）
- __doc__ :类的文档字符串
- __name__: 类名
- __module__: 类定义所在的模块（类的全名是'__main__.className'，如果类位于一个导入模块mymod中，那么className.__module__ 等于 mymod）
- __bases__ : 类的所有父类构成元素（包含了一个由所有父类组成的元组）
python对象销毁(垃圾回收)
Python 使用了引用计数这一简单技术来跟踪和回收垃圾。
在 Python 内部记录着所有使用中的对象各有多少引用。
一个内部跟踪变量，称为一个引用计数器。
当对象被创建时， 就创建了一个引用计数， 当这个对象不再需要时， 也就是说， 这个对象的引用计数变为0 时， 它被垃圾回收。但是回收不是"立即"的， 由解释器在适当的时机，将垃圾对象占用的内存空间回收。
a = 40 # 创建对象 <40>
b = a # 增加引用， <40> 的计数
c = [b] # 增加引用. <40> 的计数 del a # 减少引用 <40> 的计数
b = 100 # 减少引用 <40> 的计数
c[0] = -1 # 减少引用 <40> 的计数
垃圾回收机制不仅针对引用计数为0的对象，同样也可以处理循环引用的情况。循环引用指的是，两个对象相互引用，但是没有其他变量引用他们。这种情况下，仅使用引用计数是不够的。Python 的垃圾收集器实际上是一个引用计数器和一个循环垃圾收集器。作为引用计数的补充， 垃圾收集器也会留心被分配的总量很大（及未通过引用计数销毁的那些）的对象。 在这种情况下， 解释器会暂停下来， 试图清理所有未引用的循环。
类的继承
面向对象的编程带来的主要好处之一是代码的重用，实现这种重用的方法之一是通过继承机制。继承完全可以理解成类之间的类型和子类型关系。
需要注意的地方：继承语法 class 派生类名（基类名）：//... 基类名写在括号里，基本类是在类定义的时候，在元组之中指明的。
在python中继承中的一些特点：
- 1：在继承中基类的构造（__init__()方法）不会被自动调用，它需要在其派生类的构造中亲自专门调用。
- 2：在调用基类的方法时，需要加上基类的类名前缀，且需要带上self参数变量。区别于在类中调用普通函数时并不需要带上self参数
- 3：Python总是首先查找对应类型的方法，如果它不能在派生类中找到对应的方法，它才开始到基类中逐个查找。（先在本类中查找调用的方法，找不到才去基类中找）。
如果在继承元组中列了一个以上的类，那么它就被称作"多重继承" 。
语法：
派生类的声明，与他们的父类类似，继承的基类列表跟在类名之后，如下所示：
class SubClassName (ParentClass1[, ParentClass2, ...]):
'Optional class documentation string'
class_suite
Python正则表达式
正则表达式是一个特殊的字符序列，它能帮助你方便的检查一个字符串是否与某种模式匹配。
Python 自1.5版本起增加了re 模块，它提供 Perl 风格的正则表达式模式。
re 模块使 Python 语言拥有全部的正则表达式功能。
compile 函数根据一个模式字符串和可选的标志参数生成一个正则表达式对象。该对象拥有一系列方法用于正则表达式匹配和替换。
re 模块也提供了与这些方法功能完全一致的函数，这些函数使用一个模式字符串做为它们的第一个参数。
本章节主要介绍Python中常用的正则表达式处理函数。
re.match函数
re.match 尝试从字符串的起始位置匹配一个模式，如果不是起始位置匹配成功的话，match()就返回none。
函数语法：
re.match(pattern, string, flags=0)
函数参数说明：
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| pattern | 匹配的正则表达式 |
| string | 要匹配的字符串。 |
| flags | 标志位，用于控制正则表达式的匹配方式，如：是否区分大小写，多行匹配等等。 |
匹配成功re.match方法返回一个匹配的对象，否则返回None。
我们可以使用group(num) 或 groups() 匹配对象函数来获取匹配表达式。
| 匹配对象方法 | 描述 |
|---|---|
| group(num=0) | 匹配的整个表达式的字符串，group() 可以一次输入多个组号，在这种情况下它将返回一个包含那些组所对应值的元组。 |
| groups() | 返回一个包含所有小组字符串的元组，从 1 到 所含的小组号。 |
re.search方法
re.search 扫描整个字符串并返回第一个成功的匹配。
函数语法：
re.search(pattern, string, flags=0)
函数参数说明：
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| pattern | 匹配的正则表达式 |
| string | 要匹配的字符串。 |
| flags | 标志位，用于控制正则表达式的匹配方式，如：是否区分大小写，多行匹配等等。 |
匹配成功re.search方法返回一个匹配的对象，否则返回None。
我们可以使用group(num) 或 groups() 匹配对象函数来获取匹配表达式。
| 匹配对象方法 | 描述 |
|---|---|
| group(num=0) | 匹配的整个表达式的字符串，group() 可以一次输入多个组号，在这种情况下它将返回一个包含那些组所对应值的元组。 |
| groups() | 返回一个包含所有小组字符串的元组，从 1 到 所含的小组号。 |
re.match与re.search的区别
re.match只匹配字符串的开始，如果字符串开始不符合正则表达式，则匹配失败，函数返回None；而re.search匹配整个字符串，直到找到一个匹配。
检索和替换
Python 的 re 模块提供了re.sub用于替换字符串中的匹配项。
语法：
re.sub(pattern, repl, string, count=0, flags=0)
参数：
- pattern : 正则中的模式字符串。
- repl : 替换的字符串，也可为一个函数。
- string : 要被查找替换的原始字符串。
- count : 模式匹配后替换的最大次数，默认 0 表示替换所有的匹配。
正则表达式修饰符 - 可选标志
正则表达式可以包含一些可选标志修饰符来控制匹配的模式。修饰符被指定为一个可选的标志。多个标志可以通过按位 OR(|) 它们来指定。如 re.I | re.M 被设置成 I 和 M 标志：
| 修饰符 | 描述 |
|---|---|
| re.I | 使匹配对大小写不敏感 |
| re.L | 做本地化识别（locale-aware）匹配 |
| re.M | 多行匹配，影响 ^ 和 $ |
| re.S | 使 . 匹配包括换行在内的所有字符 |
| re.U | 根据Unicode字符集解析字符。这个标志影响 \w, \W, \b, \B. |
| re.X | 该标志通过给予你更灵活的格式以便你将正则表达式写得更易于理解。 |
正则表达式模式
模式字符串使用特殊的语法来表示一个正则表达式：
字母和数字表示他们自身。一个正则表达式模式中的字母和数字匹配同样的字符串。
多数字母和数字前加一个反斜杠时会拥有不同的含义。
标点符号只有被转义时才匹配自身，否则它们表示特殊的含义。
反斜杠本身需要使用反斜杠转义。
由于正则表达式通常都包含反斜杠，所以你最好使用原始字符串来表示它们。模式元素(如 r'/t'，等价于'//t')匹配相应的特殊字符。
下表列出了正则表达式模式语法中的特殊元素。如果你使用模式的同时提供了可选的标志参数，某些模式元素的含义会改变。
| 模式 | 描述 |
|---|---|
| ^ | 匹配字符串的开头 |
| $ | 匹配字符串的末尾。 |
| . | 匹配任意字符，除了换行符，当re.DOTALL标记被指定时，则可以匹配包括换行符的任意字符。 |
| [...] | 用来表示一组字符,单独列出：[amk] 匹配 'a'，'m'或'k' |
| [^...] | 不在[]中的字符：[^abc] 匹配除了a,b,c之外的字符。 |
| re* | 匹配0个或多个的表达式。 |
| re+ | 匹配1个或多个的表达式。 |
| re? | 匹配0个或1个由前面的正则表达式定义的片段，非贪婪方式 |
| re{ n} | |
| re{ n,} | 精确匹配n个前面表达式。 |
| re{ n, m} | 匹配 n 到 m 次由前面的正则表达式定义的片段，贪婪方式 |
| a| b | 匹配a或b |
| (re) | G匹配括号内的表达式，也表示一个组 |
| (?imx) | 正则表达式包含三种可选标志：i, m, 或 x 。只影响括号中的区域。 |
| (?-imx) | 正则表达式关闭 i, m, 或 x 可选标志。只影响括号中的区域。 |
| (?: re) | 类似 (...), 但是不表示一个组 |
| (?imx: re) | 在括号中使用i, m, 或 x 可选标志 |
| (?-imx: re) | 在括号中不使用i, m, 或 x 可选标志 |
| (?#...) | 注释. |
| (?= re) | 前向肯定界定符。如果所含正则表达式，以 ... 表示，在当前位置成功匹配时成功，否则失败。但一旦所含表达式已经尝试，匹配引擎根本没有提高；模式的剩余部分还要尝试界定符的右边。 |
| (?! re) | 前向否定界定符。与肯定界定符相反；当所含表达式不能在字符串当前位置匹配时成功 |
| (?> re) | 匹配的独立模式，省去回溯。 |
| \w | 匹配字母数字及下划线 |
| \W | 匹配非字母数字及下划线 |
| \s | 匹配任意空白字符，等价于 [\t\n\r\f]. |
| \S | 匹配任意非空字符 |
| \d | 匹配任意数字，等价于 [0-9]. |
| \D | 匹配任意非数字 |
| \A | 匹配字符串开始 |
| \Z | 匹配字符串结束，如果是存在换行，只匹配到换行前的结束字符串。c |
| \z | 匹配字符串结束 |
| \G | 匹配最后匹配完成的位置。 |
| \b | 匹配一个单词边界，也就是指单词和空格间的位置。例如， 'er\b' 可以匹配"never" 中的 'er'，但不能匹配 "verb" 中的 'er'。 |
| \B | 匹配非单词边界。'er\B' 能匹配 "verb" 中的 'er'，但不能匹配 "never" 中的 'er'。 |
| \n, \t, 等. | 匹配一个换行符。匹配一个制表符。等 |
| \1...\9 | 匹配第n个分组的子表达式。 |
| \10 | 匹配第n个分组的子表达式，如果它经匹配。否则指的是八进制字符码的表达式。 |
正则表达式实例
字符匹配
| 实例 | 描述 |
|---|---|
| python | 匹配 "python". |
字符类
| 实例 | 描述 |
|---|---|
| [Pp]ython | 匹配 "Python" 或 "python" |
| rub[ye] | 匹配 "ruby" 或 "rube" |
| [aeiou] | 匹配中括号内的任意一个字母 |
| [0-9] | 匹配任何数字。类似于 [0123456789] |
| [a-z] | 匹配任何小写字母 |
| [A-Z] | 匹配任何大写字母 |
| [a-zA-Z0-9] | 匹配任何字母及数字 |
| [^aeiou] | 除了aeiou字母以外的所有字符 |
| [^0-9] | 匹配除了数字外的字符 |
特殊字符类
| 实例 | 描述 |
|---|---|
| . | 匹配除 "\n" 之外的任何单个字符。要匹配包括 '\n' 在内的任何字符，请使用象 '[.\n]' 的模式。 |
| \d | 匹配一个数字字符。等价于 [0-9]。 |
| \D | 匹配一个非数字字符。等价于 [^0-9]。 |
| \s | 匹配任何空白字符，包括空格、制表符、换页符等等。等价于 [ \f\n\r\t\v]。 |
| \S | 匹配任何非空白字符。等价于 [^ \f\n\r\t\v]。 |
| \w | 匹配包括下划线的任何单词字符。等价于'[A-Za-z0-9_]'。 |
| \W | 匹配任何非单词字符。等价于 '[^A-Za-z0-9_]'。 |
# coding: utf-8 #python 面向对象 class Employee:
'所有员工的基类'
enmCount = 0; def __init__(self,name, salary):
self.name=name
self.salary=salary
Employee.enmCount+=1 def displayCount(self):
print "Total Employee %d " %Employee.enmCount def displayEmployee(self):
print "Name:",self.name,",Salary",self.salary "创建 Employee类的第一个对象"
emp1 = Employee("zara",2000)
emp2 = Employee("kara",5000)
emp1.displayEmployee()
emp2.displayEmployee()
print "Total Employee %d" %Employee.enmCount emp1.age=7 #添加一个‘age’属性
hasattr(emp1,'age')
getattr(emp1,'age')
setattr(emp1,'age',25) print "Employee.__doc__:",Employee.__doc__
print "Employee.__name__:",Employee.__name__
print "Employee.__module__:",Employee.__module__
print "Employee.__dict__:",Employee.__dict__ class Point:
def __init__(self,x=0,y=0):
self.x=x
self.y=y
def __del__(self):
class_name=self.__class__.__name__
print class_name,"销毁" pt1=Point()
pt2=pt1
pt3=pt1
print id(pt1),id(pt2),id(pt3)
del pt1
del pt2
del pt3 class Parent: # 定义父类
parentAttr = 100
def __init__(self):
print "调用父类构造函数" def parentMethod(self):
print '调用父类方法' def setAttr(self, attr):
Parent.parentAttr = attr def getAttr(self):
print "父类属性 :", Parent.parentAttr class Child(Parent): # 定义子类
def __init__(self):
print "调用子类构造方法" def childMethod(self):
print '调用子类方法 child method' c = Child() # 实例化子类
c.childMethod() # 调用子类的方法
c.parentMethod() # 调用父类方法
c.setAttr(200) # 再次调用父类的方法
c.getAttr() # 再次调用父类的方法 class Vector:
def __init__(self,a,b):
self.a=a
self.b=b
def __str__(self):
return 'Vector (%d,%d)' %(self.a,self.b)
def __add__(self, other):
return Vector(self.a+other.a,self.b+other.b) v1=Vector(2,10)
v2=Vector(5,-2)
print v1+v2 class JustCounter:
__secretCount = 0 # 私有变量
publicCount = 0 # 公开变量 def count(self):
self.__secretCount += 1
JustCounter.publicCount += 1
print self.__secretCount counter = JustCounter()
counter.count()
counter.count()
print counter.publicCount
#print counter.__secretCount # 报错，实例不能访问私有变量 import re
print (re.match("www","www.baidu.com").span())
print(re.match('com', 'www.runoob.com')) # 不在起始位置匹配 line = "Cats are smarter than dogs" matchObj = re.match( r'(.*) are (.*?) .*', line, re.M|re.I)
if matchObj:
print "matchObj.group() : ", matchObj.group()
print "matchObj.group(1) : ", matchObj.group(1)
print "matchObj.group(2) : ", matchObj.group(2)
else:
print "No match!!" print(re.search('www', 'www.runoob.com').span()) # 在起始位置匹配
print(re.search('com', 'www.runoob.com').span()) # 不在起始位置匹配 matchObj = re.search( r'dogs', line, re.M|re.I)
if matchObj:
print "search --> matchObj.group() : ", matchObj.group()
else:
print "No match!!" phone = "2004-959-559 #这是一个国外电话号码" #删除字符串中的python注释
num=re.sub(r'#.*$','',phone)
print "电话号码是：",num
#删除非数字（-）的字符串
num=re.sub(r'\D','',phone)
print "电话号码是：",num