自学python第八天

Python面向对象编程知识点

1. 初识对象

对象是Python编程中的基本单元，代表现实世界中的实体。每个对象都具有：

属性（数据）：描述对象的特征

方法（函数）：描述对象的行为

例如，"汽车"可以视为一个对象，其属性包括颜色、型号、排量等，方法包括启动、加速、刹车等。

2. 成员方法

成员方法是定义在类中的函数，用于描述对象的行为。与普通函数的区别是：

第一个参数通常是self，代表调用该方法的对象本身

必须通过对象或类来调用

示例：

class Person:

    def say_hello(self):

        print("Hello!")

3. 类和对象

类是对象的模板或蓝图，定义了对象的属性和方法；对象是类的实例。

创建类和对象的示例：

# 定义类

class Dog:

    # 类属性

    species = "哺乳动物"

    

    # 成员方法

    def bark(self):

        print("汪汪叫")

# 创建对象（实例化）

my_dog = Dog()

your_dog = Dog()

一个类可以创建多个对象，每个对象都是独立的个体。

4. 构造方法

构造方法（__init__）是一种特殊方法，在创建对象时自动调用，用于初始化对象的属性。

示例：

class Person:

    # 构造方法

    def __init__(self, name, age):

        self.name = name  # 实例属性

        self.age = age

    

    def introduce(self):

        print(f"我叫{self.name}，今年{self.age}岁")

# 创建对象时传入参数

person1 = Person("张三", 20)

person1.introduce()  # 输出：我叫张三，今年20岁

5. 其他内置方法

Python提供了许多内置方法，用于实现对象的特殊行为：

__str__：返回对象的字符串表示，用于print()函数

__repr__：返回对象的官方字符串表示，用于调试

__len__：返回对象的长度，用于len()函数

__add__：定义加法运算

__eq__：定义相等比较

示例：

class Book:

    def __init__(self, title, pages):

        self.title = title

        self.pages = pages

    

    def __str__(self):

        return f"《{self.title}》"

    

    def __len__(self):

        return self.pages

book = Book("Python编程", 300)

print(book)  # 输出：《Python编程》

print(len(book))  # 输出：300

6. 封装

封装是将数据和操作数据的方法捆绑在一起，并对外部隐藏内部实现细节的机制。

Python通过命名约定实现封装：

单下划线_开头：表示受保护的成员，建议外部不要访问

双下划线__开头：表示私有成员，会触发名称修饰，外部不能直接访问

示例：

class BankAccount:

    def __init__(self, balance):

        self.__balance = balance  # 私有属性

    

    def deposit(self, amount):

        if amount > 0:

            self.__balance += amount

    

    def get_balance(self):

        return self.__balance

account = BankAccount(1000)

# print(account.__balance)  # 错误，不能直接访问私有属性

print(account.get_balance())  # 正确，通过方法访问

7. 继承

继承允许创建一个新类（子类），继承另一个类（父类）的属性和方法，从而实现代码复用和扩展。

示例：

# 父类

class Animal:

    def eat(self):

        print("吃东西")

    

    def sleep(self):

        print("睡觉")

# 子类，继承自Animal

class Dog(Animal):

    def bark(self):

        print("汪汪叫")

# 子类对象可以调用父类的方法

dog = Dog()

dog.eat()  # 输出：吃东西

dog.bark()  # 输出：汪汪叫

Python支持多继承，一个类可以同时继承多个父类。

8. 类型注解

类型注解是Python 3.5+引入的特性，用于指定变量、函数参数和返回值的类型，提高代码的可读性和可维护性。

示例：

def add(a: int, b: int) -> int:

    return a + b

name: str = "张三"

age: int = 20

scores: list[float] = [90.5, 88.0, 95.5]

类型注解不会影响代码的运行，主要用于静态类型检查和代码提示。

9. 多态

多态是指不同类的对象对同一方法调用做出不同响应的能力，通常与继承结合使用。

示例：

class Cat:

    def make_sound(self):

        print("喵喵叫")

class Dog:

    def make_sound(self):

        print("汪汪叫")

class Duck:

    def make_sound(self):

        print("嘎嘎叫")

# 多态体现：同一方法调用，不同对象有不同响应

def animal_sound(animal):

    animal.make_sound()

animal_sound(Cat())  # 输出：喵喵叫

animal_sound(Dog())  # 输出：汪汪叫

animal_sound(Duck())  # 输出：嘎嘎叫

多态提高了代码的灵活性和扩展性，使得程序更容易维护和扩展。