Python类与对象01

news2024/9/28 17:27:50

1、理解使用对象完成数据组织的思路

1.1类和对象的基本理解

理解类：从现实世界到编程世界

类由三个部分组成：类名、类的属性、类的方法。类的定义实际上是描述事物的一种方法，在现实世界中，事物都是有属性和行为的。通过类，我们可以将这些属性和行为组织在一起，使其更易于管理和使用。

类的基本组成部分

类名：类的名字，用来标识这个类。例如，我们可以用 Phone 来代表手机这个类。
类的属性：属性是描述事物特征的变量。例如，一部手机的属性可以包括型号、重量、长宽等。
类的方法：方法是描述事物行为的函数。例如，手机的行为可以包括上网、打电话、拍照等。

现实世界的类比

手机：

属性：型号、重量、长宽
行为：上网、打电话、拍照

为了更好地理解对象和类之间的关系，我们不妨来想象一个场景：

现在，老师要搜集同学们的个人信息。同学们需要将自己的姓名、年龄和城市填在纸上交给老师。那么，你会怎样填写呢？

没错！大多数人会选择列一张表格。

在表格中，我们可以将“姓名”、“年龄”和“城市”看作表格的属性。当不同的同学填写这张表格时，我们就搜集到了不同的数据。

因此我们可以形象地理解为：

类：一种程序内的设计图纸，就像我们设计的表格模板，定义了所有同学信息的结构。
对象：基于类（设计图纸）创建的具体实体，就像每个同学填写的表格。

在编程中，类定义了对象的属性和行为，而对象则是类的具体实例。

类相当于一种模版，规定了对象应该有哪些属性（如姓名、年龄、城市）以及可以进行哪些操作（如修改属性、打印信息等）。而对象则是具体使用这个模版创建出来的个体，每个对象都有自己的属性值（如小明的姓名、年龄和城市）。

因此，类就像是一张表格的模版，而对象就是填好的每一行表格。类提供了一种统一的结构和行为定义，而对象则是这个结构的具体体现，每个对象都有独特的数据但共享相同的行为。

通过这种方式，类和对象共同使得程序中的数据管理更加有序和高效。

2、编程实现

Python提供了class关键字来定义类，例如：

1.在程序中设计表格，我们称之为：设计类

class student:
    name=None
    age=None
    score=None

我们创建了一个名叫student的类，包含名字，年龄，分数三个属性，并将三个属性的初值赋为None。

2.在程序中打印生产表格：创建对象

stu1=student()
stu2=student()

我们创建了stu1和stu2两个对象，可以理解为两个同学

3.在程序中填写表格，明确对象后对对象的属性赋值：

stu1=student()
stu1.name='张三'
stu1.age=18
stu1.score=80

stu2=student()
stu2.name='李四'
stu2.age=19
stu2.score=90

这样我们就完成了数据的组织，不妨打印以下，看看效果。

3、成员方法与self关键字

我们在1.1中提到类包含类名，成员属性和成员方法。前两者在2中都已介绍，现在我们来学习成员方法的使用。

成员方法可以理解为类的行为。在程序中则是一个函数。

针对上一问的例子，同学们交代了基本信息，就要做个自我介绍了。我们设计一个程序，让同学们报出自己的名字。

def introduction(self):
        print(f'我是{self.name}')

成员方法

def 关键字：这是 Python 用来定义函数或方法的关键字。方法是类中的函数，与类的实例相关联。

方法名称

introduction：这是方法的名称，用于标识这个方法。可以通过调用这个名称来执行方法中的代码。

参数

self： self 是一个引用，指向调用这个方法的实例对象。通过 self，你可以访问对象的属性和其他方法。在类的方法定义中，self 是必须作为第一个参数的，尽管你在调用方法时并不显式传递它。

这里总结以下self的作用：

1、self表示类对象本身的意思。

2、只有通过self，成员方法才能访问类的成员变量。

3、self出现在形参中，但是不占用参数位置。

方法主体

print(f'我是{self.name}')：

f 字符串：这是一个格式化字符串，用于在字符串中嵌入表达式。以 f 开头的字符串可以在花括号 {} 中包含变量或表达式。
self.name：通过 self 访问对象的 name 属性，并将其嵌入到字符串中。

完整运行代码得到如下结果：

4、构造方法

在上面的例子中，我们需要手动为每个对象的属性赋值，这个过程确实比较繁琐，尤其是当对象较多时，会耗费大量时间和精力。为了解决这个问题，我们可以使用构造方法（即初始化方法）来简化属性赋值的过程。

Python中__init__( )方法称为构造方法。

可以实现：

1、创建类对象时自动执行。

2、创建类对象时，将传入参数自动传递给__init__( )方法中。

我们参考下面这个例子：

class Student:
    # 定义类的属性，初始值为 None
    name = None
    age = None
    score = None
    
    # 构造方法，在创建对象时自动调用，用于初始化对象的属性
    def __init__(self, name, age, score):
        self.name = name  # 初始化姓名属性
        self.age = age    # 初始化年龄属性
        self.score = score  # 初始化分数属性
    
    # 成员方法，用于打印对象的自我介绍信息
    def introduction(self):
        print(f'我是{self.name}, 我的年龄是{self.age}, 我的分数是{self.score}')

# 创建 Student 类的对象，并初始化属性
stu1 = Student('小明', 19, 90)

# 调用对象的 introduction 方法，打印自我介绍信息
stu1.introduction()