1-python基础之-类class

对于写习惯C语言的人才说,类其实就跟结构体一个样,就是类里面的成员又增加了很多特性。

0.class的特点

与结构体有一个很重要的区别是

结构体定义后里面的成员就不能变了,而class却可以动态添加成员,这就是动态语言的牛逼之处。

如定义如下lass,里面一个成员都没有

class Student(object):
    pass

我们定义一个实例后就可以对其进行添加成员name

s = Student()
s.name = 'ly'

print(s.name)

这样class里面就多了一个name的成员,我们可以打印看下

class Student(object):
    def __init__(self):
        self.a = 1
        self.b = 2

    def number(self):
        for i, j in vars(self).items():
            print(i,j)

s = Student()
s.number()
s.name = 'ly'
s.number()

结果,可以看到第二次打印的时候多了一个name

a 1
b 2
a 1
b 2
name ly

1.添加必须绑定的属性init

class Student(object):

    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

特殊方法init前后分别有两个下划线

注意到init方法的第一个参数永远是self,后面的参数为强制属性,所以在创建实例的时候,就不能传入空的参数了,必须传入与init方法匹配的参数

如:

lisa = Student('Lisa', 99)
bart = Student('Bart')

结果,可以看到缺少score就会出现错误

TypeError: __init__() missing 1 required positional argument: 'score'

2.添加函数

和普通的函数相比,在类中定义的函数只有一点不同,就是第一个参数永远是实例变量self,并且,调用时,不用传递该参数。除此之外,类的方法和普通函数没有什么区别,所以,你仍然可以用默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数。

class Student(object):

    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

    def print_score(self):
        print('%s: %s' % (self.name, self.score))
>>>bart = Student('Bart Simpson', 59)
>>>bart.print_score()
Bart Simpson: 59

3.限制实例的属性slots

在《0.class的特点》里面,我们看到了实例的属性可以动态添加,如果我们想要限制实例的添加,只能是我们需要的几个才能用,就需要用到slots进行限制了

class Student(object):
    __slots__ = ('name', 'age') # 用tuple定义允许绑定的属性名称
>>> s = Student() # 创建新的实例
>>> s.name = 'Michael' # 绑定属性'name'
>>> s.age = 25 # 绑定属性'age'
>>> s.score = 99 # 绑定属性'score'
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'score'

使用slots要注意,slots定义的属性仅对当前类实例起作用,对继承的子类是不起作用。

4.添加访问权限

果要让内部属性不被外部访问,可以把属性的名称前加上两个下划线,在Python中,实例的变量名如果以开头,就变成了一个私有变量(private),只有内部可以访问,外部不能访问。

class Student(object):

    def __init__(self, name, score, gender):
        self.name = name
        self.score = score
        self.__gender = gender

    def print_score(self):
        print('%s: %s: %s' % (self.name, self.score, self.__gender))

    def get_grade(self):
        if self.score >= 90:
            return 'A'
        elif self.score >= 60:
            return 'B'
        else:
            return 'C'

    def get_gender(self):
        return self.__gender

    def set_gender(self, gender):
        if 0 <= gender <= 100:
            self.__gender = gender
        else:
            print('bad gender')

__gender变成了内部变量,所以外部没办法改也没办法读,这时候可以通过在类里面添加读和写的接口,这样做就可以进行条件的限制。

如:

def set_gender(self, gender):
        if 0 <= gender <= 100:
            self.__gender = gender
        else:
            print('bad gender')

5.获取/判断对象信息

type

types

isinstance

总是优先使用isinstance()判断类型,可以将指定类型及其子类“一网打尽”。

仅仅把属性和方法列出来是不够的,配合getattr()、setattr()以及hasattr(),我们可以直接操作一个对象的状态

首先你有一个command.py文件,内容如下,这里我们假若它后面还有100个方法

class MyObject(object):
    def __init__(self):
        self.x = 9
    def add(self):
        return self.x + self.x

    def pow(self):
        return self.x * self.x

    def sub(self):
        return self.x - self.x

    def div(self):
        return self.x / self.x

然后我们有一个入口文件 exec.py,要根据用户的输入来执行后端的操作

from command import MyObject
computer=MyObject()

def run():
    inp = input('method>')

    if inp == 'add':
        computer.add()
    elif inp == 'sub':
        computer.sub()
    elif inp == 'div':
        computer.div()
    elif inp == 'pow':
        computer.pow()
    else:
        print('404')

上面使用了if来进行判断,那么假若我的command里面真的有100个方法,那我总不可能写100次判断吧,所以这里我们就会用到python的反射特性,看下面的代码

from command import MyObject

computer=MyObject()
def run(x):
    inp = input('method>')
    # 判断是否有这个属性
    if hasattr(computer,inp):
    # 有就获取然后赋值给新的变量
        func = getattr(computer,inp)
        print(func())
    else:
    # 没有我们来set一个
        setattr(computer,inp,lambda x:x+1)
        func = getattr(computer,inp)
        print(func(x))

if __name__ == '__main__':
    run(10)

6.使用@property优化下访问权限

第4点的访问权限的调用方法又略显复杂,没有直接用属性这么直接简单。

有没有既能检查参数,又可以用类似属性这样简单的方式来访问类的变量呢?对于追求完美的Python程序员来说,这是必须要做到的!

还记得装饰器(decorator)可以给函数动态加上功能吗?对于类的方法,装饰器一样起作用。Python内置的@property装饰器就是负责把一个方法变成属性调用的:

class Student(object):

    @property
    def score(self):
        return self._score

    @score.setter
    def score(self, value):
        if not isinstance(value, int):
            raise ValueError('score must be an integer!')
        if value < 0 or value > 100:
            raise ValueError('score must between 0 ~ 100!')
        self._score = value

s = Student()
s.score = 60    # OK,实际转化为s.set_score(60)
print(s.score)  # OK,实际转化为s.get_score()
#s.score = 9999

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