13、Python 类的深入解析与应用

Python 类的深入解析与应用

1. 类的基础概念

在编程领域，类是一个基本概念，大多数现代编程语言都支持类或类似概念。例如，在 Python 中，我们可以使用 type 函数检查变量的类型，输出结果会是 <class 'int'> 、 <class 'float'> 等形式，这表明对象的类型是以类的形式定义的。每当我们创建一个整数变量时，实际上是创建了 int 类的一个对象或实例。类定义了对象的行为和包含的方法，像列表对象的 append 方法和字符串的 split 方法，都属于对象所属类的定义范畴。

类将数据和函数封装在一个单元中，与模块有相似之处，模块也是变量和函数的集合。但不同的是，一个模块只能有一个实例，而一个类可以创建多个实例。同一类的不同实例可以包含不同的数据，但它们的行为和方法是相同的。例如，Python 中的 int 类，我们可以在程序中创建多个整数变量，它们的值不同，但行为和操作是一致的。更复杂的类如列表和字符串也是如此，不同对象数据不同，但方法相同。

1.1 示例：表示函数的类

以计算大气压力 $p$ 与海拔 $h$ 关系的公式为例，公式为 $p = p_0e^{-\frac{Mgh}{RT}}$，其中 $M$ 是空气的摩尔质量，$g$ 是重力常数，$R$ 是气体常数，$T$ 是温度，$p_0$ 是海平面压力。为了方便评估不同温度下压力随海拔的变化，我们需要多次调用该函数。

1.1.1 解决方案