python 中面向对象的概念

时间：2023-03-09 04:23:33
python 中面向对象的概念

原文

域和作用空间

本地域，函数域（nonlocal）和 全局域（global）

def scope_test():

    def do_local():

        spam = "local spam"

    def do_nonlocal():

        nonlocal spam

        spam = "nonlocal spam"

    def do_global():

        global spam

        spam = "global spam"

    spam = "test spam"

    do_local()

    print("After local assignment:", spam)

    do_nonlocal()

    print("After nonlocal assignment:", spam)

    do_global()

    print("After global assignment:", spam)

scope_test()

print("In global scope:", spam)

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输出的结果是

After local assignment: test spam

After nonlocal assignment: nonlocal spam

After global assignment: nonlocal spam

In global scope: global spam

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* 简要解释一下：

本地域作用于当前子函数范围，函数域作用于整个函数范围，全局域作用于函数以及函数外部。优先级是本地域>函数域>全局域。

类的基本概念

最简单的类的定义形式看起来像这样：你可以将一个类定义放置于 if 语句的分支中, 或一个函数中.

class ClassName:

    <statement-1>

    .

    .

    .

    <statement-N>

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类的属性和类的初始化方法

比如：

class MyClass:

    """A simple example class"""

    i = 12345

    def f(self):

        return 'hello world'
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可以给 MyClass.i 赋值以改变其数值. __doc__ 也是一个合法的属性，返回属于这个类的 docstring : "A simple example class".

实例化的操作 (“调用” 一个类对象) 创建了空的对象. 在创建实例时, 很多类可能都需要有特定的初始状态. 所以一个类可以定义一个特殊的方法, 称为 __init__(), 像这样:

>>> class Complex:

...     def __init__(self, realpart, imagpart):

...         self.r = realpart

...         self.i = imagpart

...

>>> x = Complex(3.0, -4.5)

>>> x.r, x.i

(3.0, -4.5)

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实例对象

可以对实例对象做什么? 唯一能理解的操作就是属性引用. 有两种合法的属性, 数据属性和方法.(在 Python 中, 方法的概念并不是类实例所特有: 其他对象类型也可以有方法. 例如, 列表对象有 append, insert, remove, sort, 及等等的方法. 但是, 在下面的讨论中, 我们指的就是类实例对象的方法, 除非特别指出.)(对象不等于类）

方法对象

调用方法对象

x.f()

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在多数情况下, 调用一个方法 (有个 n 个参数), 和调用相应的函数 (也有那 n 个参数, 但是再额外加入一个使用该方法的对象), 是等价的.

当一个实例属性被引用时, 但是不是数据属性, 那么它的类将被搜索. 如果该名字代表一个合法的类属性并且是一个函数对象, 一个方法对象就会被创建, 通过包装 (指向) 实例对象, 而函数对象仍然只是在抽象的对象中: 这就是方法对象. 当方法对象用一个参数列表调用, 新的参数列表会从实例对象中重新构建, 然后函数对象则调用新的参数列表.

注意：

数据属性覆写了同名的方法属性; 为了避免这个偶然的名字冲突, 在大型的程序中这会导致很难寻找的 bug, 使用某些命名约定是非常明智的, 这样可以最小的避免冲突. 可能的约定包括大写方法名称, 在数据类型前增加特殊的前缀 (或者就是一个下划线), 或对于方法使用动词, 而数据成员则使用名词.

继承

派生类的定义：

class DerivedClassName(BaseClassName):

    <statement-1>

    .

    .

    .

    <statement-N>

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BaseClassName 的定义对于派生类而言必须是可见的. 在基类的地方, 任意的表达式都是允许的. 这就会非常有用, 比如基类定义在另一个模块:

class DerivedClassName(modname.BaseClassName):

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Python 有两个内置函数用于继承:

  • 使用 isinstance() 检查实例的类型: isinstance(obj, int) 只有在 obj.__class__ 是 int 或其派生类时才为 True.
  • 使用 issubclass() 用于检查类的继承关系: issubclass(bool, int) 会返回 True, 因为 bool 是 int 的派生类. 但是, issubclass(float, int) 会是 False 因为 float 并不是 int 的派生类.

多重继承

Python 支持多重继承.

class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3):

    <statement-1>

    .

    .

    .

    <statement-N>
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在继承体系中, 同样的类只会被搜寻一次. 如果一个属性在 DerivedClassName 中没有被找到, 它就会搜寻 Base1, 然后 (递归地) 搜寻 Base1 的基类, 然后如果还是没有找到, 那么就会搜索 Base2, 等等.

私有变量

在 Python 之中, 并不存在那种无法访问的 “私有” 变量. 但是, 在多数的 Python 代码中有个约定: 以一个下划线带头的名字 (如 _spam) 应该作为非公共的 API (不管是函数, 方法或者数据成员). 这应该作为具体的实现, 而且变化它也无须提醒.

有这样的一种机制称为 name mangling. 任何如 __spam 形式的标识符, (在开头至少有两个下划线) 将被替换为 _classname__spam, 此处的 classname 就是当前的类. 这样的处理无须关注标识符的句法上的位置, 尽管它是在一个类的定义中.

数据类型

绑定一些命名的数据. 一个空的类定义就将很好:

class Employee:

    pass

john = Employee() # Create an empty employee record

# Fill the fields of the record

john.name = 'John Doe'

john.dept = 'computer lab'

john.salary = 1000

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一段 Python 代码中如果希望一个抽象的数据类型, 那么可以通过传递一个类给那个方法, 就好像有了那个数据类型一样.

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