Python 面向对象的基本概念 与c++ 面向对象的基本概念有点区别

来源:互联网 发布:qq飞车绿光使者数据 编辑:程序博客网 时间:2024/06/14 07:22

   Python使用类(class)和对象(object),进行面向对象(object-oriented programming,简称OOP)的编程。面向对象的最主要目的是提高程序的重复使用性我们这么早切入面向对象编程的原因是,Python的整个概念是基于对象的。了解OOP是进一步学习Python的关键。

下面是对面向对象的一种理解,基于分类。

相近对象,归为类

在人类认知中,会根据属性相近把东西归类,并且给类别命名。比如说,鸟类的共同属性是有羽毛,通过产卵生育后代。任何一只特别的鸟都在鸟类的原型基础上的。

面向对象就是模拟了以上人类认知过程。在Python语言,为了听起来酷,我们把上面说的“东西”称为对象(object)。

先定义鸟类

class Bird(object):    have_feather = True    way_of_reproduction  = 'egg'

我们定义了一个类别(class),就是鸟(Bird)。在隶属于这个类比的语句块中,我们定义了两个变量,一个是有羽毛(have_feather),一个是生殖方式(way_of_reproduction),这两个变量对应我们刚才说的属性(attribute)。我们暂时先不说明括号以及其中的内容,记为问题1

注:在Python中,属性值都是在声明的时候就赋值了。C++,是对象自己去赋值。

假设我养了一只小鸡,叫summer。它是个对象,且属于鸟类。使用前面定义的类:

summer = Bird()print summer.way_of_reproduction
通过第一句创建对象,并说明summer是类别鸟中的一个对象,summer就有了鸟的类属性,对属性的引用是通过对象.属性(object.attribute) 的形式实现的。

动作

日常认知中,我们在通过属性识别类别的时候,有时根据这个东西能做什么事情来区分类别。比如说,鸟会移动。这样,鸟就和房屋的类别区分开了。这些动作会带来一定的结果,比如移动导致位置的变化。

这样的一些“行为”属性为方法(method)。Python中通过在类的内部定义函数,来说明方法

class Bird(object):    have_feather = True    way_of_reproduction = 'egg'    def move(self, dx, dy):        position = [0,0]        position[0] = position[0] + dx        position[1] = position[1] + dy        return positionsummer = Bird()print 'after move:',summer.move(5,8)
子类

类别本身还可以进一步细分成子类

比如说,鸟类可以进一步分成鸡,大雁,黄鹂。

在OOP中,我们通过继承(inheritance)来表达上述概念。

class Chicken(Bird):    way_of_move = 'walk'    possible_in_KFC = Trueclass Oriole(Bird):    way_of_move = 'fly'    possible_in_KFC = Falsesummer = Chicken()print summer.have_featherprint summer.move(5,8)

新定义的鸡(Chicken)类的,增加了两个属性:移动方式(way_of_move),可能在KFC找到(possible_in_KFC)

在类定义时,括号里为了Bird。这说明,Chicken是属于鸟类(Bird)的一个子类,即Chicken继承自Bird。自然而然,Bird就是Chicken的父类Chicken将享有Bird的所有属性。尽管我只声明了summer是鸡类,它通过继承享有了父类的属性(无论是变量属性have_feather还是方法属性move)

新定义的黄鹂(Oriole)类,同样继承自鸟类。在创建一个黄鹂对象时,该对象自动拥有鸟类的属性。

通过继承制度,我们可以减少程序中的重复信息和重复语句。如果我们分别定义两个类,而不继承自鸟类,就必须把鸟类的属性分别输入到鸡类和黄鹂类的定义中。整个过程会变得繁琐,因此,面向对象提高了程序的可重复使用性

(回到问题1, 括号中的object,当括号中为object时,说明这个类没有父类(到头了))


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下面要阐述的是Python面向对象的独特之处
调用类的其他信息

上一讲中提到,在定义方法时,必须有self这一参数。这个参数表示某个对象。对象拥有类的所有性质,那么我们可以通过self,调用类属性

class Human(object):    laugh = 'hahahaha'    def show_laugh(self):        print self.laugh    def laugh_100th(self):        for i in range(100):            self.show_laugh()li_lei = Human()          li_lei.laugh_100th()
self 是不是可以类比为C++的*this指针

这里有一个类属性laugh。在方法show_laugh()中,通过self.laugh,调用了该属性的值。

还可以用相同的方式调用其它方法。方法show_laugh(),在方法laugh_100th中()被调用。

   通过对象可以修改类属性值。但这是危险的。类属性被所有同一类及其子类的对象共享。类属性值的改变会影响所有的对象。

       现在要强调两个不同的概念类属性和对象属性

      类属性:就是所有对象共有的,改变了类属性,则所有对象的对应属性值都会被改变,也就是所有变量共享一个类属性,相当于C++的static成员变量。

     对象属性:每个对象独有的,改变对象属性,不会影响到其他对象的值,相当于C++中的成员变量。

举个例子:

class Human(object):    Can_Talk = True    Can_Walk = True    Age = 0    Name = ["Li", "Lei"]  a = Human()b = Human() a.Age += 1print a.Ageprint b.Age a.Name[0] = "Wang"print a.Nameprint b.Name
输出的结果:

>>> 
1
0
['Wang', 'Lei']
['Wang', 'Lei']
>>> 

这里,Age和Name都是属于类属性。照理说,对象改变Age,会导致a和b的Age都会改变。那是,因为Python有一个机制:

        如果类属性的类型是immutable,在更改对象属性时,该属性会被复制出一个副本,存放在对象的__dict__中。你可以通过下面的方式查看:

     print a.__class__.__dict__
     print a.__dict__
    注意到类中和对象中各有一个Age。一个为0, 一个为1。所以我们在查找a.Age的时候,会先查到对象的_             _dict__的值,也就是1。
    但mutable的类属性,在更改属性值时,并不会有新的副本。所以更改会被所有的对象看到。
    所以,为了避免混淆,最好总是区分类属性和对象的属性,而不能依赖上述的immutable属性的复制机制。


//那如何来设置Python对象的对象属性呢?

_init()_()方法

__init__()是一个特殊方法(special method)。Python有一些特殊方法。Python会特殊的对待它们。特殊方法的特点是名字前后有两个下划线

如果你在类中定义了__init__()这个方法,创建对象时,Python会自动调用这个方法。这个过程也叫初始化

相当于C++中的默认构造函数

class happyBird(Bird):    def __init__(self,more_words):        print 'We are happy birds.',more_wordssummer = happyBird('Happy,Happy!')

尽管我们只是创建了summer对象,但__init__()方法被自动调用了。最后一行的语句(summer = happyBird...)先创建了对象,然后执行:

summer.__init__(more_words)

'Happy,Happy!' 被传递给了__init__()的参数more_words

对象的性质

   我们讲到了许多属性,但这些属性是类的属性所有属于该类的对象会共享这些属性。比如说,鸟都有羽毛,鸡都不会飞。类属性。属于该类的所有对象该属性值都是相同的。

   在一些情况下,我们定义对象的性质,用于记录该对象的特别信息。比如说,人这个类。性别是某个人的一个性质,不是所有的人类都是男,或者都是女。这个性质的值随着对象的不同而不同。李雷是人类的一个对象,性别是男;韩美美也是人类的一个对象,性别是女。

   当定义类的方法时,必须要传递一个self的参数。这个参数指代的就是类的一个对象。我们可以通过操纵self,来修改某个对象的性质。比如用类来新建一个对象,即下面例子中的li_lei, 那么li_lei就被self表示。我们通过赋值给self.attribute,给li_lei这一对象增加一些性质,比如说性别的男女。self会传递给各个方法。在方法内部,可以通过引用self.attribute,查询或修改对象的性质。

这样,在属性的之外,又给每个对象增添了各自特色的性质,从而能描述多样的世界。

class Human(object):    def __init__(self, input_gender):        self.gender = input_gender    def printGender(self):        print self.genderli_lei = Human('male') # 这里,'male'作为参数传递给__init__()方法的input_gender变量。print li_lei.genderli_lei.printGender()

在初始化中,将参数input_gender,赋值给对象的性质,即self.gender。

li_lei拥有了对象性质gender。gender不是一个类属性。Python在建立了li_lei这一对象之后,使用li_lei.gender这一对象性质,专门储存属于对象li_lei的特有信息。

对象的性质也可以被其它方法调用,调用方法与类属性的调用相似,正如在printGender()方法中的调用。







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