欢迎关注博主 Mindtechnist 或加入【Linux C/C++/Python社区】一起学习和分享Linux、C、C++、Python、Matlab，机器人运动控制、多机器人协作，智能优化算法，滤波估计、多传感器信息融合，机器学习，人工智能等相关领域的知识和技术。

---

python面向对象 | 类和对象

• • 三大编程范式
  • 类的属性
  • 类和实例对象
  • 对象和实例属性
  • 类和实例的作用域
  • 静态与组合
  • • 静态属性
    • 类方法
    • 静态方法
    • 组合

---

专栏：《python从入门到实战》

---

三大编程范式

三大编程范式是指：面向过程编程、函数式编程和面向对象编程。三种编程范式只是习惯不同，但是并没有高低之分。正如那句话所说，天下武功门派没有高低之分，只有习武之人的高低之分。
我们都知道C语言是面向过程的，C++是面向对象的。但是，并不是说C语言一定就只能面向过程，我们用C也可以实现面向对象（实际上在Linux内核中就有很多面向对象的思想），而C++也可以面向过程编程，只能说C++提供了一些特性可以更好地支持面向对象。总之，三大编程范式没有高低之分，也没有和具体的语言绑定这一说。
需要注意的是，函数式编程 ≠ 用函数编程 ，函数式编程就是用python内的函数来表达出数学层面的函数，二者结合就是函数式编程，即数学函数+python函数。
编程最开始是无组织无结构的，从简单的控制流中按步骤写指令，从指令中提取出重复的代码块或逻辑，组织到一起，便实现了代码复用，这也标志着代码由无结构走向了结构化，写程序的过程也具有了逻辑性。如果我们定义函数，并在函数外定义变量，将变量以参数的形式传递给函数，这就实现了数据与动作的分离，如果更进一步，我们把数据和动作内嵌到一个结构里面，那我们就有了一个对象系统。也就是说，对象是数据和函数的结合物。
注意：类和对象是有区别的，类是抽象的概念，抽象出共同属性和方法，对象是一个实例，是类实例化出来的对象。面向对象编程并不等于面向类编程，函数和类都可以实现面向对象编程。
下面是一个用函数实现面向对象的例子

def city(name, addr, type):
    def init(name, addr, type):
        c = {
            'name':name,
            'addr':addr,
            'type':type,
            'visit':visit,
        }
        return c

    def visit(c):
        print('%s %s %s 欢迎您' %(c['addr'], c['type'], c['name']))

    return init(name, addr, type)

c1 = city('济南', '山东', '省会')

类的属性

声明一个类和声明一个函数很相似，我们使用函数实现面向对象程序设计的时候，是通过返回值得到具体对象的，同样class()也表示执行这个类，也是实例化的过程，和函数一样，它会返回一个对象。
注意：python2分为经典类和新式类，python3统一都是新式类。

class c1:
	‘经典类’
	pass
class c2(parent_class):
	‘新式类’
	pass

类的属性有两种，数据属性和函数属性。
数据属性：变量（实例对象只有数据属性）。
函数属性：方法，即函数。

print(classname) #打印类的属性 – 属性名列表
print(classname.__dict__) #查看类的属性字典 – 属性的键值对
print(classname.__dict__[‘attrname’]) #获取某一个属性
classname.__dict__[‘funcname’]() #运行类的某一个属方法

python为类内置的特殊属性

类名.__name__# 类的名字(字符串)
类名.__doc__# 类的文档字符串
类名.__base__# 类的第一个父类 – python中所有类都有一个共同父类
类名.__bases__# 类所有父类构成的元组
类名.__dict__# 类的字典属性
类名.__module__# 类定义所在的模块
类名.__class__# 实例对应的类(仅新式类中)

类和实例对象

类的作用域和函数一样，调用类的属性时，会先在自己作用域寻找，自己作用域找不到再去上一层作用域寻找。
实例只有数据属性，但是实例对象可以调用类的数据属性。
实际上，实例就是用通过类的__init__产生的，它只包含__init__方法内的一些属性。
实例没有方法属性，但是实例可以调用类的方法属性，注意调用的方法是类的，而不是实例自己的。
如果想调用类的方法，需要通过类去调用（实例对象无法调用类的方法，因为不在作用域内），并把实例作为参数传给classname.function(obj)。
类中的方法，一般都要设置一个参数self，当使用实例调用类的方法时，默认会把实例对象本身传给self。实例调用方法会自动传参self，但是类调用方法需要手动传入实例参数。
实例是由类中的__init__方法产生的，由__init__传参并返回的对象，实力只含有__init__内的数据属性，但是实例可以访问类的数据属性（__init__外部的），因为实例的作用域也就是__init__的作用域在类的作用域之内，（可以访问上一层作用域的变量），但是实例是没有方法属性的，实例想调用方法只能去找类要，并把自己传过去。（类中的方法都有一个默认参数，在第一个位置，也就是self，它用于指向实例自己）。
可以对类的数据属性和方法属性进行增删改查；
对实例的数据属性也可以增删改查，也可以对实例增加方法属性，调用的时候相当于调用实例自己的方法，需要手动把实例自己（不传自己也行，实际上传啥都可以）传进去赋给self（实例调用类的方法时是自动传参给self的，传的是自己）。- 但是不要给实例增加方法，应该把实例的数据属性和方法分离，同一个类创建的实例调用的都是类的方法，这样数据和方法就分离了。

对象和实例属性

实际上，实例化就是类名()的过程，其返回结果是一个对象，加上括号的行为和函数的运行非常相似。类和函数一样有作用域，我们可以把类看作是最外层的函数，也就是最大的作用域。实例化会自动触发init函数的运行，最后返回一个值，也就是实例，我们需要的实例属性就存放在init函数的局部作用域里。类有类的属性字典，即类的作用域，而实例有实例的属性字典，即实例的作用域。也就是说，当我们使用对象的方法时obj.func()会先在自己的作用域找，找不到再去外层类的字典中去找，都找不到才会报错。

类和实例的作用域

#---------------------------------------------------------
class People:
	name = ‘su’
	def __init__(self, age): #通过自动运行__init__进行实例化
    	self.age = age #实例的作用域在__init__内
	def test(self, string)
    	print(‘test %s’ %string)

p1 = People(‘18’)
p1.name = ‘yy’ 
#相当于在实例的字典中增加一个属性，和类的字典毫无关系
print(People.name) # su
print(p1.name) #yy

#---------------------------------------------------------

name = ‘su’
class People:
	def __init__(self, age): 
    	self.age = age 
	def test(self, string)
    	print(‘test %s’ %string)
p1 = People(‘18’)
print(p1.name) #err – 只会在类的作用域内部找

#---------------------------------------------------------

class People:
	def __init__(self): #__init__除了不能返回值，和普通函数无区别
    	age = input(‘input age’) 
    	self.age = age 
	def test(self, string)
    	print(‘test %s’ %string)
#千万不要这样做

#---------------------------------------------------------

name = ‘su’
class People:
	def __init__(self, age): 
    	self.age = age 
    	print(‘name: --’, name) #可以打印出
	def test(self, string)
    	print(‘test %s’ %string)
p1 = People(‘18’)
#只有以点.去访问的时候，才遵循在类的内部去找的原则，因为.是成员运算符

#---------------------------------------------------------

name = ‘su’
class People:
    name = ‘tt’
	def __init__(self, age): 
    	self.age = age 
    	print(‘name: --’, name) #su
	def test(self, string)
    	print(‘test %s’ %string)
p1 = People(‘18’)
print(People.name)
print(p1.name)
# .调用方式在类内部寻找，遵循类的作用域，在类和实例的字典中去找
#不用.访问，那么就和类还有实例没关系，就是访问普通变量，它就不会在类还有实例的字典内找变量，而是查找普通变量

#---------------------------------------------------------

class People:
	name = ‘tt’
	l = [‘a’, ‘b’]
	def __init__(self, age): 
    	self.age = age 
	def test(self, string)
    	print(‘test %s’ %string)
p1 = People(‘18’)
print(p1, l)
p1.l = [1, 2, 3] #改的是实例，在实例的字典中加了一个列表
#给实例新增加了一个新属性，= 表示新增
print(People.l)
print(p1.l)
p1.l.append(‘c’) #这里没有用等号，所以不会给实例p1增加新属性
#这就是改的类的属性了
print(p1.__dict__) #实例的属性字典
print(People__dict__) #类的属性字典

静态与组合

静态属性

@property - 装饰器

class People:
	def __init__(self, name, age): 
    	self.name = name 
	self.age = age
	@property 
	def get_attr(self):
    	#print(‘%s - %s’ %( self.name, self.age))
    	return [name, age]
p1 = People(‘su’, 17)
p1.get_attr  #调用的时候不再加()就可以执行
#调用方法属性和调用数据属性一样，这样就隐藏了背后的实现逻辑
#调用者调用的时候，只能看到结果，但是无法得知背后的逻辑实现
#把方法属性封装起来像数据属性一样

类方法

@classmethod

class People:
    tag = 1
	def __init__(self, name, age): 
    	self.name = name 
		self.age = age
	@property 
	def get_attr(self):
    	#print(‘%s - %s’ %(self.name, self.age))
    	return [name, age]
	def get_tag(self):
    	print(‘%s’ %self.tag)
People.get_tag(x) #原则上可以传入任何参数，但是底层self.tag限制了必须传入一个实例
p1 = People(‘su’, 17)
People.get_tag(p1)
#我的需求是，只打印类的方法，我不想和实例捆绑在一块
class People:
    tag = 1
	def __init__(self, name, age): 
    	self.name = name 
		self.age = age
	@property 
	def get_attr(self):
    	#print(‘%s - %s’ %(self.name, self.age))
    	return [name, age]
	@classmethod
	def get_tag(cls): #参数是一个类名
    	print(‘%s’ %cls.tag)
People.get_tag() #将类和实例分离 – 提供了由类调用的方法 – 类方法
#类方法也会自动传参，会把调用的类名自动传入给cls
#类方法只能调用类属性，不能调用实例属性，实例属性是由self调用的
#只要参数带self，那么这个方法就和实例绑定了
#cls就是和类绑定
#实例也能调用类方法 – 但是最好不要这样做，类方法出现的意义就是给类调用

静态方法

@staticmethod

class People:
	def __init__(self, name, age): 
    	self.name = name 
		self.age = age
	@property 
	def get_attr(self):
    	print(‘%s - %s’ %(self.name, self.age))
	@staticmethod #类的工具包
	def do_thing(a, b, c):
    	print(a, b, c)
	def do_thing2(a, b, c):
    	print(a, b, c)

print(People.__dict__)
p1 = People(‘su’, 17)
print(p1.__dict__)
People.do_thing(1, 2, 3) #ok – 不会自动传参
p1.do_thing(1, 2, 3) #ok – 不会自动传参
People.do_thing2(1, 2, 3) #ok
p1.do_thing2(1, 2, 3) #error #p1会自动把自己传进去 – 参数错误

#  @property – 将方法和实例绑定 – 用self调用实例属性 – 自动传入实例本身给self
#  @classmethod – 将方法和类绑定（和实例就没关系了）- 用cls调用类的属性 – 自动传入本身给cls
#  @staticmethod – 既不和实例绑定也不和类绑定，和实例和类都没关系了，是一个类的工具包 – 不会自动传参
# 静态方法staticmethod只是名义上归属类管理，不能使用类变量和实例变量，是类的工具包 – 既没有self也没有cls，无法通过.去调用属性

组合

组合是做关联的，类与类之间没有共同点，但是它们之间是有关联的，这时就用组合去解决，去建立关联。（实例对象做参数，类做参数）

这里面的Head()、Foot()等就是一个对象，类名加()本身就是实例化的意思，所以上面的效果和直接传递一个实例对象的参数效果是一致的。

---

---