python学习之路 - 面向对象编程

news2024/12/28 12:38:31

目录

  • 一、面向对象编程
    • 1、成员方法
        • a、类的定义和使用
        • b、案例
    • 2、类和对象
    • 3、构造方法
    • 4、其他内置方法（魔术方法）
    • 5、面向对象三大特性——封装
        • a、介绍：
        • b、表现形式：私有成员变量与私有成员方法
        • c、作用
    • 6、面向对象三大特性——继承
        • a、介绍
        • b、语法
        • c、分类
        • d、pass关键词
        • e、复写
    • 7、类型注解
        • a、介绍
        • b、变量的类型注解
        • c、函数（方法）的类型注解
        • c、Union类型
    • 8、面向对象三大特性——多态
        • a、介绍
        • b、普通示例
        • c、抽象类示例

一、面向对象编程

1、成员方法

a、类的定义和使用

定义在类外面的函数称为函数，定义在类内部的函数称为方法

#类的定义语法
class 类名称:
	类的属性名: 属性值					#这里就是成员变量
	def 方法名(self,形参1,形参2...):		#这里就是成员方法，当外部调用此方法时，self参数可忽略不传
		方法体

#创建类的语法
对象 = 类名称()
b、案例

案例：创建一个人的类，编辑人的信息并调用方法输出信息

class people:
    name: None      #人名
    age: None       #年龄
    sex: None       #性别

    def introduce(self):
        print("我叫%s，今年%d岁，性别%s" % (self.name, self.age, self.sex))

p1 = people()
p1.name = "张三"
p1.age = 18
p1.sex = "男"

print(p1.name)
print(p1.age)
print(p1.sex)
p1.introduce()

结果为：
张三
18
男
我叫张三，今年18岁，性别男

2、类和对象

  • 类是指创建出一个模板，提供给具体的个人使用
  • 对象是基于模板的基础上创建一个具体实例，修改对象的属性不会更改类本身的内容，并且多个对象之间的数据值不会影响
  • 面向对象编程就是使用类创建对象，并且使用对象来完成具体的工作

3、构造方法

  • python类可以使用__init__()方法，称之为构造方法
  • 注意：构造方法前后各有两个下划线
  • 在创建类对象时，构造方法会自动执行，可以将参数自动传递给构造方法给对象赋值
  • 当有构造方法时，类中定义字段可省略
class people:
    name: None   #人名			此可省略
    age: None    #年龄			此可省略
    sex: None    #性别			此可省略

    def __init__(self,name,age,sex):
        self.name = name
        self.age = age
        self.sex = sex

    def introduce(self):
        print("我叫%s，今年%d岁，性别%s" % (self.name, self.age, self.sex))

p1 = people("张三", 18, "男")
p1.introduce()

结果为：
我叫张三，今年18岁，性别男

4、其他内置方法（魔术方法）

  • __str__：字符串方法
    • 当类中未定义此方法时，输出类时输出的内容为内存地址
    • 当类中定义了此方法时，输出类时输出的是str方法中的内容
#当类中未定义此方法时，输出类为内存地址
class Student:
    name = None
    age = None
    address = None

    def __init__(self, name, age, address):
        self.name = name
        self.age = age
        self.address = address

student = Student("张三", 18, "北京")
print(student)
print(str(student))

结果为：
<__main__.Student object at 0x0000025921C64310>
<__main__.Student object at 0x0000025921C64310>

#当类中定义了此方法时，输出类时输出的是str方法中的内容
class Student:
    name = None
    age = None
    address = None

    def __init__(self, name, age, address):
        self.name = name
        self.age = age
        self.address = address

    def __str__(self):
        return f"我叫{self.name}，今年{self.age}岁，地址{self.address}"

student = Student("张三", 18, "北京")
print(student)
print(str(student))

结果为：
我叫张三，今年18岁，地址北京
我叫张三，今年18岁，地址北京
  • __lt__：小于大于符号比较
    • 当类中未定义此方法， 两个对象比较会报错
    • 当类中定义了此方法，会根据此方法中定义的内容比较大小
#当类中未定义此方法， 两个对象比较会报错
class Student:
    name = None
    age = None
    address = None

    def __init__(self, name, age, address):
        self.name = name
        self.age = age
        self.address = address

student = Student("张三", 18, "北京")
student1 = Student("李四", 19, "上海")

print(student < student1)

报错信息：
Traceback (most recent call last):
  File "F:\Pycharm\workspaces\test\main.py", line 761, in <module>
    print(student < student1)
          ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
TypeError: '<' not supported between instances of 'Student' and 'Student'

#当类中定义了此方法，会根据此方法中定义的内容比较大小
class Student:
    name = None
    age = None
    address = None

    def __init__(self, name, age, address):
        self.name = name
        self.age = age
        self.address = address

    def __lt__(self, other):
        return self.age < other.age     #定义根据年龄来比较

student = Student("张三", 18, "北京")
student1 = Student("李四", 19, "上海")

print(student < student1)

结果为：
True
  • __le__：小于等于、大于等于符号比较
    • 当类中未定义此方法， 两个对象比较会报错
    • 当类中定义了此方法，会根据此方法中定义的内容比较大小
# 当类中未定义此方法， 两个对象比较会报错
class Student:
    name = None
    age = None
    address = None

    def __init__(self, name, age, address):
        self.name = name
        self.age = age
        self.address = address

student = Student("张三", 18, "北京")
student1 = Student("李四", 19, "上海")

print(student <= student1)

报错信息为：
Traceback (most recent call last):
  File "F:\Pycharm\workspaces\test\main.py", line 764, in <module>
    print(student <= student1)
          ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
TypeError: '<=' not supported between instances of 'Student' and 'Student'

#当类中定义了此方法，会根据此方法中定义的内容比较大小
class Student:
    name = None
    age = None
    address = None

    def __init__(self, name, age, address):
        self.name = name
        self.age = age
        self.address = address

    def __le__(self, other):
        return self.age < other.age     #定义根据年龄来比较

student = Student("张三", 18, "北京")
student1 = Student("李四", 19, "上海")

print(student <= student1)

结果为：
True
  • __eq__：==符号比较
    • 当未定义此方法时，会比较两个对象的内存地址是否一致
    • 当定义了此方法时，会根据方法中定义的内容进行比较
#当未定义此方法时，会比较两个对象的内存地址是否一致
class Student:
    name = None
    age = None
    address = None

    def __init__(self, name, age, address):
        self.name = name
        self.age = age
        self.address = address

student = Student("张三", 18, "北京")
student1 = Student("张三", 18, "北京")

print(student == student)	
print(student == student1)		#尽管赋值一样，对象不同内存地址也不同

结果为：
True
False

#当定义了此方法时，会根据方法中定义的内容进行比较
class Student:
    name = None
    age = None
    address = None

    def __init__(self, name, age, address):
        self.name = name
        self.age = age
        self.address = address

    def __eq__(self, other):
        return self.age == other.age        #根据对象年龄来比较

student = Student("张三", 18, "北京")
student1 = Student("李四", 18, "上海")

print(student == student)
print(student == student1)

结果为：
True
True

5、面向对象三大特性——封装

a、介绍：

封装就是将现实世界事务的属性和行为，封装到类中，描述为成员变量和成员方法，从而完成程序对现实世界事务的描述

b、表现形式：私有成员变量与私有成员方法
  • 在类中，只提供给内部使用的变量叫做私有成员变量，只提供给内部使用的方法叫做私有成员方法。封装最主要的表现形式就是私有成员变量和私有成员方法，其封装特性只能被内部调用，外部无法调用成功
  • 私有成员变量和方法，定义方式为在前面加上两个下划线即可
class Student:
    name = None
    age = None
    address = None
    __sex = None            #私有成员变量

    def __init__(self, name, age, address):
        self.name = name
        self.age = age
        self.address = address

    def __introduce(self):      #私有成员方法
        print(f"我叫{self.name}，今年{self.age}岁，地址{self.address}")

student = Student("张三", 18, "北京")
student.__sex = '男' 			#此不会报错，但是赋值无效
student.introduce()

错误信息为：
Traceback (most recent call last):
  File "F:\Pycharm\workspaces\test\main.py", line 763, in <module>
    student.introduce()
    ^^^^^^^^^^^^^^^^^
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'introduce'
c、作用

私有成员变量和方法能在类中提供仅供内部使用的属性和方法，而不对外开放，保护内部数据

6、面向对象三大特性——继承

a、介绍

如果新的类A中部分信息与现存的另一个类B中的内容一样，则可以类A直接继承类B，这部分重复信息就无需重复定义了

b、语法
class 子类名(父类1,父类2,父类3...):
	类内容体
c、分类
  • 单继承：只继承一个父类的叫单继承
#ClassA继承ClassB
class ClassB:
    name = None
    age = None

class ClassA(ClassB):			#类A继承类B，自动拥有类B中的全部内容
    sex = None

    def __init__(self, name, age, sex):
        self.name = name
        self.age = age
        self.sex = sex
    def introduce(self):
        print(f"我叫{self.name}，今年{self.age}岁，性别{self.sex}")
    
c = ClassA("张三", 18, "男")
c.introduce()

结果为：
我叫张三，今年18岁，性别男
  • 多继承：同时继承多个父类的叫多继承
#ClassA同时继承ClassB和ClassC
class ClassB:
    name = None
    age = None

class ClassC:
    address = None


class ClassA(ClassB,ClassC):
    name = None
    age = None
    address = None
    sex = None

    def __init__(self, name, age, address, sex):
        self.name = name
        self.age = age
        self.address = address
        self.sex = sex
    def introduce(self):
        print(f"我叫{self.name}，今年{self.age}岁，地址{self.address}，性别{self.sex}")

c = ClassA("张三", 18, "北京", "男")
c.introduce()

结果为：
我叫张三，今年18岁，地址北京，性别男

但是当多继承时多个父类中存在同名属性或者方法，按父类继承的顺序从左到右，优先使用左边的属性或者方法。左边优先级更高

#ClassA继承ClassB和ClassC，同时ClassB和ClassC中有同名属性age
class ClassB:
    name = "张三"
    age = 18

class ClassC():
    address = "北京"
    age = 20


class ClassA(ClassB,ClassC):
    pass

c = ClassA()				
print(f"年龄：{c.age}")		#继承时ClassB在ClassC左边，则会展示ClassB中的结果

结果为：
年龄：18
d、pass关键词

当某个子类同时继承多个父类，并且子类无需定义其他内容时，可以使用pass关键词

#ClassA同时继承ClassB和ClassC
class ClassB:
    name = "张三"
    age = 18

class ClassC():
    address = "北京"

class ClassA(ClassB,ClassC):
    pass						#类中无需定义其他内容时用pass关键字

c = ClassA()
print(f"姓名：{c.name}，年龄：{c.age}，地址：{c.address}")

结果为：
姓名：张三，年龄：18，地址：北京
e、复写
  • 普通复写
    子类继承父类的成员属性和成员方法后，如果对其不满意，则可以进行复写，即在子类中重新定义同名的属性和方法即可
#子类ClassA复写父类ClassB的属性和方法
class ClassB:
    name = "我是ClassB的成员属性"

    def introduce(self):
        print(f"这是ClassB的成员方法，属性内容为：{self.name}")

class ClassA(ClassB):
    name = "我是ClassA的成员属性"

    def introduce(self):
        print(f"这是ClassA的成员方法，属性内容为：{self.name}")

c = ClassA()
c.introduce()		#这里输出的是子类中复写后的结果

结果为：
这是ClassA的成员方法，属性内容为：我是ClassA的成员属性
  • 调用父类内容
    当子类对父类进行复写后，还想要获取父类中原先的成员变量和方法，有两种方式
class ClassB:
    name = "我是ClassB的成员属性"

    def introduce(self):
        print(f"这是ClassB的成员方法，属性内容为：{self.name}")

class ClassA(ClassB):
    name = "我是ClassA的成员属性"

    def introduce(self):		
    	#方式1：调用父类成员
    	#直接使用父类名.属性或者父类名.方法就可以获得父类的信息
        print(f"父类的成员变量为{ClassB.name}，父类的成员方法为{ClassB.introduce(self)}")
        
        #方式2：使用super()调用父类成员
        print(f"父类的成员变量为{super().name}，父类的成员方法为{super().introduce()}")

c = ClassA()
c.introduce()

结果为：
这是ClassB的成员方法，属性内容为：我是ClassA的成员属性
父类的成员变量为我是ClassB的成员属性，父类的成员方法为None
这是ClassB的成员方法，属性内容为：我是ClassA的成员属性
父类的成员变量为我是ClassB的成员属性，父类的成员方法为None

7、类型注解

a、介绍
  • Python在3.5版本之后引入了类型注解，以方便静态类型检查工具。
  • 类型注解是对变量或者方法中的形参和返回值进行类型标注，方便程序员调用时使用正确的类型数据
  • 方法调用时鼠标停留在调用的地方可以显示类型注解的内容
  • 类型注解只是提示性的，非决定性的。如果定义的类型注解和实际类型不一致，也不会报错

在这里插入图片描述

b、变量的类型注解
  • 语法1：
    变量:类型
#基础数据类型注解
var_1: int = 10
var_2: float = 3.1415
var_3: bool = True
var_4: str = 'test'

#基础容器类型注解
my_list: list = [1,2,3]
my_tuple: tuple = (1,2,3)
my_set: set = {1,2,3}
my_dict: dict = {"age": 18}
my_str: str = "test"

#容器类型详细注解
my_list: list[int] = [1,2,3]
my_tuple: tuple[str,int,bool] = ("test",18,True)		#元组类型设置详细注解需要将每个元素类型都标注出来
my_set: set[int] = {1,2,3}
my_dict: dict[str,int] = {"age": 18}		#字典类型设置详细注解需要标注key和value的类型

#调用函数方法类型的注解
class Student:
	pass
stu: Student = Student()
  • 语法2
    #type：类型
#对基础数据类型注解
var_1 = random.randint(1,10)	#type: int
var_2 = json.loads(data)		#type: dict[str, int]
var_3 = func()					#type: Student
c、函数（方法）的类型注解
  • 形参注解
#语法：
def 函数方法名(形参名:类型,形参名:类型,....)
	函数内容体

#案例，定义add函数传入两个int类型数字
def add(x:int,y:int):
    return x + y
  • 返回值注解
#语法：
def 函数方法名(形参名:类型,形参名:类型,....) -> 返回值类型
	函数内容体

#案例，定义add函数传入两个int类型数字，返回int类型结果
def add(x:int,y:int) -> int:
    return x + y
c、Union类型

  • 语法：
    Union[类型1,类型2,类型3…]

  • 案例

#对变量进行类型注解
from typing import Union

my_list:list[Union[str,int]] = ['1', 2, 3]
my_dict:dict[str,Union[str,int]] = {"name":"张三", "age": 18}

#对函数（方法）进行类型注解
def add(x:Union[str,int],y:Union[str,int]) -> Union[str,int]:
    return x + y

在这里插入图片描述

8、面向对象三大特性——多态

a、介绍

多态指多种状态，完成某个行为时，使用不同的对象会得到不同的状态

b、普通示例
class Dog:
    def speak(self):
        print("汪汪汪")

class Cat:
    def speak(self):
        print("喵喵喵")

def make_sound(animal):
    animal.speak()

dog = Dog()
cat = Cat()
make_sound(dog)
make_sound(cat)

结果为：
汪汪汪
喵喵喵
c、抽象类示例
  • 使用多态的属性，可以直接在父类中定义有那些方法，方法体为pass， 在子类中具体实现
  • 方法体是pass的称为抽象方法，含有抽象方法的类叫做抽象类
class Animal:               #此为抽象类
    def speak(self):        #此为抽象方法
        pass

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        print("汪汪汪")

class Cat(Animal):
    def speak(self):
        print("喵喵喵")

def make_sound(animal):
    animal.speak()

结果为：
汪汪汪
喵喵喵

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论文浅尝 | 超越实体对齐: 通过实体关系协同实现完整的知识图谱对齐

论文浅尝 | 超越实体对齐: 通过实体关系协同实现完整的知识图谱对齐

笔记整理&#xff1a;米尔扎提阿力木&#xff0c;天津大学硕士&#xff0c;研究方向为大模型 论文链接&#xff1a;https://arxiv.org/abs/2407.17745 摘要 知识图谱对齐(Knowledge Graph Alignment, KGA)旨在整合来自多个来源的知识&#xff0c;以解决单个知识图谱在覆盖范围和…
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一文带你了解可观测领域中APM与eBPF的技术差异

一文带你了解可观测领域中APM与eBPF的技术差异

近年来&#xff0c;随着eBPF技术的兴起&#xff0c;很多人有这样的疑惑&#xff1a;eBPF和APM有什么区别&#xff1f;他们是竞争关系还是合作关系&#xff1f;本文将就此展开讨论&#xff0c;并给出切实有效的落地方案。 01APM APM全称&#xff1a;Application Performance Ma…
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vulhub xxe靶机

vulhub xxe靶机

步骤一&#xff0c;访问浏览器 步骤二&#xff0c;输入/robots.txt 步骤三&#xff0c;发现存在用户登录的一个界面/xxe 我们登录进去 步骤四&#xff0c;随便输入一个数字或者字母打开BP 抓到包之后发送的重放器里边 通过抓包发现是XML数据提交 步骤五&#xff0c;通过php…
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【采集软件】抖音根据关键词批量采集搜索结果工具

【采集软件】抖音根据关键词批量采集搜索结果工具

这是我用Python开发的抖音关键词搜索采集工具软件。 软件界面截图&#xff1a; 爬取结果截图&#xff1a; 软件演示视频&#xff1a; https://www.bilibili.com/video/BV1Fc41147Be 完整讲解文章&#xff1a; https://www.bilibili.com/read/cv33750458
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高翔【自动驾驶与机器人中的SLAM技术】学习笔记（九）imu运动学；lambda表达式；bind；function；std::move()

高翔【自动驾驶与机器人中的SLAM技术】学习笔记（九）imu运动学；lambda表达式；bind；function；std::move()

一、IMU运动学 1、测量值&#xff1a; 常用六轴IMU是由陀螺仪&#xff08;Gyroscope&#xff09;和加速度计&#xff08;Acclerator&#xff09;两部分组成。 陀螺仪测量&#xff1a;角速度。加速度计&#xff1a;加速度。 安装要尽量保证IMU的安装位置在车辆中心。避免由I…
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基于SOA-BP海鸥优化BP神经网络实现数据预测Python实现

基于SOA-BP海鸥优化BP神经网络实现数据预测Python实现

BP神经网络是一种多层前馈神经网络&#xff0c;它通过反向传播算法来训练网络中的权重和偏置&#xff0c;以最小化预测误差。然而&#xff0c;BP神经网络的性能很大程度上依赖于其初始参数的选择&#xff0c;这可能导致训练过程陷入局部最优解。海鸥优化算法因其探索和开发能力…
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