python学习—捌—类

it2023-12-30 63

零、类

类的创建和使用

根据类创建实例

壹、使用类和实例

Fruit 类

给属性指定默认值

修改属性值

贰、继承

子类的方法 __init__()

为子类定义属性和方法

叁、导入类

导入单个类

在一个模块中存储多个类

其他

肆、python 标准库

模块 random

简单案例—猜数游戏

零、类

面向对象编程是一种十分有效的办法。在面向对象编程中，编写表示世界中的事物和情景的类，并基于这些类来创建对象。

根据类创建对象叫做类的实例化。

类的创建和使用

使用类几乎可以模拟任何东西。

来编写一个表示小狗的简单类 Dog，表示任何小狗。绝大部分宠物狗都有名字和年龄，并且他们都会打滚和蹲下。绝大部分小狗都具备以上两种信息（名字和年龄）和两种行为（打滚和蹲下），Dog 类将包含这些内容。

class Dog: def __init__(self,name,age): self.name = name self.age = age def sit(self): print(f"{self.name} is sitting now.") def roll_over(self): print(f"{self.name} is rolled over.")

首先，一开始定义了一个名为 Dog 的类，在 python 中，约定首字母大写的名称指的是类。

__init__() 方法：类中的函数称为方法，与之前的函数唯一重要的差别就是调用方法的方式。__init__() 是一个特殊方法，当你根据 Dog 类创建新实例时，python 都会自动运行这个方法。开头和末尾都有下划线是为了避免与普通方法发生名称冲突。_init_() 方法定义包含 self、name、age 三个形参，self 必不可少并且必须排在其他形参之前，这是因为 python 在调用这个方法创建 Dog 实例时，会自动传入实参 self。我们将通过实参向 Dog() 传递名字和年龄，self 会自动传递，因此不需要传递他。每当根据 Dog 类创建实例时，都只需给最后两个形参（name 和 age）提供值。

再往下，self.name 和 self.age，两个变量都有前缀 self。以 self 为前缀的变量可供类中所有方法使用，可以通过任何实例来访问。如此可以通过实例访问的变量称为属性。

Dog 类中还定义了两个方法，sit() 和 roll_over()，这些方法执行时不需要额外的信息，因此他们只有一个形参 self

根据类创建实例

可将类视为有关如何创建实例的说明。Dog 类是一系列说明，让 python 知道如何创建表示特定小狗的实例。

class Dog: def __init__(self,name,age): self.name = name self.age = age def sit(self): print(f"{self.name} is sitting now.") def roll_over(self): print(f"{self.name} is rolled over.") my_dog = Dog('tutu',2) print(f"My dog's name is {my_dog.name}.") print(f"My dog is {my_dog.age} years old.")

结果：

注意：一个很重要很重要的东西，init 两边各有两个 _

我们使用了之前定义的 Dog 类，主程序处第一行先是创建一条小狗，名字是 tutu，年龄是 2。python遇到这行代码，调用 Dog 类的方法 __init__() 创建一个表示特定小狗的实例，并使用提供的值赋给 name 和 age。然后，python 返回这个实例，并赋给 my_dog

命名约定：通常可以认为首字母大写的名称为类，小写的名称指的是根据类创建的实例

访问属性：访问实例的属性，可使用句点表示法。比如上述例子中使用了 my_dog.name 来访问 my_dog 的属性 name 的值。这样能够很好的表示，比如 my_dog.name 表示 python 先找到实例 my_dog，再查找与该实例相关联的属性 name。

调用方法：创建实例后，就能使用句点表示法来调用 Dog 类中定义的任何方法了。比如让小狗蹲下和打滚

调用方法时，可指定实例的名称（my_dog）和调用的方法，并用句点分隔。遇到代码 my_dog.sit() 时，python 在类 Dog 中查找方法 sit() 并运行其代码。

class Dog: --snip-- my_dog = Dog('tutu',2) my_dog.sit() my_dog.roll_over()

结果：

创建多个实例

实例不是只有一个，我们可以创建多个实例，比如再创建一个 her_dog

class Dog: --snip-- my_dog = Dog('tutu',2) my_dog.sit() her_dog = Dog('lala',3) her_dog.roll_over()

结果：

壹、使用类和实例

可以使用类来模拟现实生活中的很多情景。

Fruit 类

现在编写一个有关水果的类。

class Fruit: def __init__(self,breed,quantity): self.breed = breed self.quantity = quantity def describ_fruit(self): print(f"the {self.breed} have {self.quantity} kg.") add_fruit = Fruit('apple',20) add_fruit.describ_fruit()

结果：

给属性指定默认值

我们在创建实例时，有些属性无需通过形参定义，在方法 __init__() 中为其指定默认值即可。

我们添加一个名为 time 的属性，其初始值为 1，表示水果送来 1 天了，并且再添加一个 read_time() 的方法，用于读取水果送来的时间。

class Fruit: def __init__(self,breed,quantity): self.breed = breed self.quantity = quantity self.time = 1 def describ_fruit(self): print(f"the {self.breed} have {self.quantity} kg.") def read_time(self): print(f"It's been here for {self.time} days.") add_fruit = Fruit('apple',20) add_fruit.describ_fruit() add_fruit.read_time()

结果：

结果显示正确。但是并不是所有的水果都是刚刚送来的，有的可能已经送来好几天了，所以需要修改该属性的值。

修改属性值

直接修改属性值

这是最简单的办法，我们可以直接修改属性的值。

class Fruit: --snip-- add_fruit = Fruit('apple',20) add_fruit.describ_fruit() add_fruit.time = 2 add_fruit.read_time()

结果：

add_fruit.time = 2，这行代码让 python 在实例 add_fruit 中找到属性 time，并将其值设置为 2

通过方法修改属性的值

如果有方法能替你更新属性，就无需直接访问属性，而可将值传递给方法，由它在内部进行更新。

class Fruit: --snip-- def update_time(self,days): self.time = days add_fruit = Fruit('apple',20) add_fruit.describ_fruit() add_fruit.update_time(3) add_fruit.read_time()

结果：

我们在类中添加了新方法 update_time()，这个方法接受一个值，并将其赋给 self.time，然后在后面调用这个方法并为它提供实参

通过方法对属性值进行递增

我们卖水果，随着一天过去，应该给时间增加一天，而不是每天都为他设置新值。为此，我们可以定义一个方法

class Fruit: --snip-- def addday_time(self): self.time += 1 add_fruit = Fruit('apple',20) add_fruit.describ_fruit() for i in range(9): add_fruit.addday_time() add_fruit.read_time()

结果：

贰、继承

编写类时，并不一定非要从无到有，如果要编写的类有另一个现成的特殊版本，我们就可以使用继承，一个类继承另一个类，就会自动获得另一个类的所有属性和方法。原有的类称为父类，而新类称为子类，子类继承了父类所有的属性和方法，同时还可以定义自己的属性和方法。

子类的方法 init()

在既有类基础上编写新类时，通常要调用父类的方法 __init__()。这将初始化在父类 __init()__() 方法中定义的所有属性，从而让子类包含这些属性。

我们来看一下进口水果的这个例子

class Fruit: def __init__(self,breed,quantity): self.breed = breed self.quantity = quantity self.time = 1 def describ_fruit(self): print(f"the {self.breed} have {self.quantity} kg.") def read_time(self): print(f"It's been here for {self.time} days.") def update_time(self,days): self.time = days class Imported_Fruit(Fruit): def __init__(self,bread,quantity): super().__init__(bread,quantity) add_fruit = Imported_Fruit('banana',100) add_fruit.describ_fruit()

结果：

创建子类时，父类必须包含在当前文件中，且位于子类前面。然后定义子类 Imported_Fruit，定义子类时必须在圆括号内指定父类的名称。方法 __init__() 接受创建 Fruit 实例所需的信息。super() 是一个特殊函数，让你能够调用父类的方法。

为子类定义属性和方法

继承之后，我们就可以添加区分子类和父类所需的新属性和新方法了。

下面我们添加一个属性，进口国家。

class Fruit: --snip-- class Imported_Fruit(Fruit): def __init__(self,breed,quantity): super().__init__(breed,quantity) self.country = 'Vietnam' def from_country(self): print(f"the {self.breed} are from {self.country}") add_fruit = Imported_Fruit('banana',100) add_fruit.describ_fruit() add_fruit.from_country()

结果：

我们在子类中新添加了属性 self.country，并设置初始值为 Vietnam，根据 Import_Fruit 类创建的所有实例都包含该属性，但所有 Fruit 实例都不包含它。

之后又添加了一个名为 from_country() 的方法，打印产地信息。

当我们真正在使用时，你可能会发现，随着你代码越写越多，你给类添加的细节也就越来越多，属性和方法清单以及文件都越来越长，此时我们就可以将类的一部分提取出来作为一个独立的类，将一个大类拆分成多个协同工作的小类。

叁、导入类

导入单个类

我们将 Fruit 类单独存放在文件中，并命名为 fruit.py，模块 fruit.py 如下代码所示，里面只包含 Fruit 类代码

然后我们创建另一个文件，在其中导入 Fruit 类并创建其实例。

from fruit import Fruit add_fruit = Fruit('apple',20) add_fruit.describ_fruit()

结果：

import 语句让 python 打开文件 fruit，并导入其中的 Fruit 类，这样就能使用 Fruit 类。

导入类是一种十分有效的编程方式，如此一来，主程序就显得十分简练，并且配合有意义的类名和实例名，能够很清楚的读懂代码的意义。

在一个模块中存储多个类

我们可以根据需要在一个模块中存储任意数量的类。我们将之前所写的 Imported_Fruit 类也加入 fruit 中。

然后，我们就可以导入 Imported_Fruit 类，并创建其相关实例

from fruit import Imported_Fruit add_fruit = Imported_Fruit('banana',100) add_fruit.describ_fruit() add_fruit.from_country()

结果：

其他

在一个模块中导入多个类时，用逗号分隔各个类即可，导入相关类后，就可以创建相对应的实例。

导入模块中所有类时，应使用 from 文件名 import *

在模块中可以导入另一个模块

可以使用 as 为类及模块改名

肆、python 标准库

python 标准库是一组模块，我们已经安装的 python 都包含。说的简单点，标准库就是优秀的程序员写好的模块，你可以直接使用。

模块 random

randint() 会随机返回一个位于这两个整数（含）之间的整数

>>> from random import randint >>> randint(1,6) 6 >>> randint(1,6) 2

choice() 会随即返回一个列表或元组中的一个元素

>>> from random import choice >>> name = ['lisa','tom','jerry'] >>> choice(name) 'tom'

简单案例—猜数游戏

只是个雏形，比较简陋，可自行扩展

from random import randint print("猜数游戏，我想一个100以内的数字，来猜猜我想的数字是多少吧") guess_num = randint(0,99) sum = 0 while 1: enter_num = int(input("输入你猜的数字")) if enter_num < guess_num: print("猜小了") sum += 1 elif enter_num > guess_num: print("猜大了") sum += 1 elif enter_num == guess_num: sum += 1 print(f"猜对了，你一共猜了{sum}次") break

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