Python 入门教程（7）面向对象 | 7.1、类与对象

前言：

义对象类型的基本构造。类是对象的蓝图或模板，它封装了数据（属性）和与这些数据相关的操作（方法）。通过类，可以创建具有特定属性和行为的对象，这些对象在程序中扮演着重要角色。下面，将详细探讨Python中类的定义、使用以及相关的概念。

一、类与对象

1、类定义

在Python中，使用class关键字来定义类。类定义以冒号结束，随后是一个缩进的代码块，其中包含了类的成员，例如：

class MyClass:  
    # 类属性（通常使用静态变量）  
    class_variable = "I am a class variable"  
  
    def __init__(self, name, age):  
        # 实例属性（通过self参数赋值）  
        self.name = name  
        self.age = age  
  
    def greet(self):  
        # 实例方法  
        print(f"Hello, my name is {self.name} and I am {self.age} years old.")  
  
# MyClass是类名，它定义了一个包含实例属性和方法的模板

2、实例化

类实例化是创建类对象的过程。在Python中，通过类名后跟一对圆括号（可选地包含传递给__init__方法的参数）来创建类的实例。

# 创建MyClass的实例  
my_instance = MyClass("Alice", 30)  
  
# 访问实例属性和调用实例方法  
print(my_instance.name)  # 输出: Alice  
my_instance.greet()      # 输出: Hello, my name is Alice and I am 30 years old.

3、类特殊方法

3.1、构造与析构

• __init__(self, ...)： 类的构造函数，当创建类的新实例时自动调用。它用于初始化对象的状态。
• __del__(self)： 析构函数，当对象被销毁时自动调用。它通常用于执行清理操作，如关闭文件或释放资源。
• __new__(cls, ...)： 是一个静态方法，用于创建类的实例。__new__在__init__之前被调用，通常用于控制对象的创建过程。

3.2、字符串与表示

• __str__(self)： 定义对象的字符串表示形式，当使用print()函数或str()函数时调用。
• __repr__(self)： 定义对象的“官方”字符串表示形式，通常用于调试目的。如果__str__没有被定义，则print()函数会调用__repr__。
• __format__(self, format_spec)： 允许对象使用格式化字符串字面量或str.format()方法进行格式化。

4、类构造函数

在 Python 中，类默认会生成一个构造函数，即 __init__ 方法，但前提是开发者没有显式定义它。以下是详细说明：

4.1、默认构造函数的行为

• 如果类中没有显式定义 __init__，Python 会自动提供一个默认的构造函数。
• 这个默认的 __init__ 方法不带参数（除了 self），且不执行任何操作，仅用于初始化实例。
• 所有实例属性需要后续手动添加（例如通过直接赋值）。

class MyClass:
    pass

obj = MyClass()  # 调用默认构造函数，无报错

4.2、显式定义构造函数

• 如果显式定义了 __init__，Python 会使用用户定义的版本，覆盖默认行为。
• 此时可以自定义初始化逻辑（如接收参数、设置属性等）。

class MyClass:
    def __init__(self, value):
        self.value = value

obj = MyClass(10)  # 调用自定义构造函数
print(obj.value)   # 输出: 10

5、总结

Python的类提供了一种强大而灵活的方式来定义和组织代码。通过类，可以创建具有复杂结构和行为的对象，从而实现更加模块化、可维护和可重用的代码。