Python的类与对象

程序员自定义类型

举个例子：创建一个叫做Point的内置类型，代表二维空间中 的一个点。
程序员自定义类型也被称作类（class）。

class Point:
   """Represents a point in 2-D space"""

头部语句表明新类的名称是Point。主体部分是文档字符串，用来解释这个类的用途。
定义一个叫做Point的类将创建了一个类对象（class object）。

>>> Point
<class '__main__.Point'>

由于Point是定义在顶层的，所以它的“全名”是__main__.Point。

类对象就像是一个用来创建对象的工厂。要创建一个点，可以像调用函数那样调用Point。

>>> blank = Point()
>>> blank
<__main__.Point object at 0xb7e9d2ac>

返回值是一个Point对象的引用，我们将它赋值给blank。

创建一个新对象的过程叫做实例化（instantiation），这个新对象叫做这个类的一个实例（instance）。

每一个对象都是某种类的实例，所以对象和实例可以互换。

属性

可以使用点标记向一个实例进行赋值操作：

>>> blank.x = 3.0
>>> blank.y = 4.0

这个语法类似于从一个模块中使用变量的语法，比如math.pi和string.whitespace。这个例子中，我们是给一个类中已命名的元素赋值。这类元素叫做属性（attributes）。

说明一个对象及其属性的状态图叫做对象图（object diagram）。

变量blank引用了一个Point类，这个类拥有了两个属性。每个属性都引用了一个浮点数。

可以使用相同的语法读取一个属性的值：

>>> blank.y
4.0
>>> x = blank.x
>>> x
3.0

表达式blank.x的意思是，“前往blank所引用的对象并且获取x的值”。在这个例子中，我们将获取到的值赋值给了一个叫做x的变量。变量x和属性x并不会冲突。

你可以在任何表达式中使用点标记法。例如：

>>> '(%g, %g)' % (blank.x, blank.y)
'(3.0, 4.0)'
>>> distance = math.sqrt(blank.x**2 + blank.y**2)
>>> distance
5.0

你可以将一个实例作为参数传递。例如：

def print_point(p):
    print('(%g, %g)' % (p.x, py))

print_point接受一个点作为参数，打印出其在数学中的表示方法。调用它的时候，你可以将blank作为参数传递：

>>> print_point(blank)
(3.0, 4.0)

在这个函数内部，p是blank的别名，所以函数修改了p，blank也会随之改变。

矩形

• 指定矩形的一个角（或中心）、宽度以及长度

class Rectangle:
    """Represents a rectangle.
    attributes:width, height, cornet.
    """

文档字符串中列出了属性：width和height是数字；corner是一个Point对象，代表左下角的那个点。

为了描述一个矩形，需要实例化一个Rectangle对象，并且为它的属性赋值：

box = Rectangle(0
box.width = 100.0
box.height = 200.0
box.corner = Point()
box.corner.x = 0.0
box.corner.y = 0.0

表达式box.corner.x的意思是，“前往box所引用的对象，找到叫做corner的属性；然后前往corner所引用的对象，找到叫做x的属性。”

实例作为返回值

函数可以返回实例。例如find_center接受一个Rectangle作为参数，返回一个Point，代表了这个Rectangle的中心坐标：

def find_center(rect):
	p = Point()
	p.x = rect.corner.x + rect.width/2
	p.y = rect.corner.y + rect.height/2
	return p

下面这个例子将box作为参数传递，然后将返回的Point赋值给center：

>>> center = find_center(box)
>>> print_point(center)
(50, 100)

对象是可变的

可以通过给一个对象的属性赋值来改变这个对象的状态。例如，要改变一个举行的大小而不改变它的位置，可以修改width和height的值：

box.width = box.width + 50
box.height = box.height + 100

可以编写函数来修改对象，例如grow_rectangle接受一个Rectangle对象和两个数字，dwidth和dheight，并将其加到举行的宽度和高度上：

def grow_rectangle(rect, dwidth, dheight):
	rect.width += dwidth
	rect.height += dheight

效果：

>>> box.width, box.height
(150.0, 300.0)
>>> grow_rectangle(box, 50, 100)
>>> box.width, box.height
(200.0, 400.0)

复制

别名会降低程序的可读性，因为一个地方的变动可能对另一个地方造成预料之外的影响。跟踪所有引用同一个对象的变量是非常困难的。

通常用复制对象的方法取代为对象起别名。copy模块拥有一个叫做copy的函数，可以复制任何对象：

>>> p1 = Point()
>>> p1.x = 3.0
>>> p1.y = 4.0

>>> import copy
>>> p2 = copy.copy(p1)

p1和p2拥有相同的数据，但是它们并不是同一个Point对象。

>>> print_point(p1)
(3, 4)
>>> print_point(p2)
(3, 4)
>>> p1 is p2
False
>>> p1 == p2
False

is运算符显示了p1和p2并非同一个对象。

如果使用copy.copy来复制一个Rectangle，你会发现它仅仅复制了Rectangle对象，但没有复制嵌套的Point对象。

>>> box2 = copy.copy(box)
>>> box2 is box
False
>>> box2.corner is box.corner
True

这个操作叫做浅复制（shallow copy），因为它仅复制了对象以及其包含的引用，但未复制嵌套的对象。

copy模块拥有一个叫做deepcopy的方法，它不仅可以复制一个对象，还可以复制这个对象所引用的对象，设置可以复制这个对象所引用的对象所引用的对象。这个操作叫做深复制（deep copy）。

>>> box3 = copy.deepcopy(box)
>>> box3 is box
False
>>> box3.corner is box.corner
False

box3和box是完全互不相干的对象。