python教程:如何写类?

类的定义

Python中,定义类是通过class关键字,例如我们定义一个存储学生信息的类:

class Student(object):
pass

class后面紧接着是类名,即Student,类名通常是大写开头的单词,紧接着是(object),表示该类是从哪个类继承下来的。

通常,如果没有合适的继承类,就使用object类,这是所有类最终都会继承的类。
定义好了Student类,就可以根据Student类创建出Student的实例,创建实例是通过类名+()实现的:

>>> bart = Student()
>>> bart
<__main__.Student object at 0x10a67a590>
>>> Student
<class '__main__.Student'>

可以看到,变量bart指向的就是一个Student的实例,后面的0x10a67a590是内存地址,每个object的地址都不一样,而Student本身则是一个类。

可以自由地给一个实例变量绑定属性,比如,给实例bart绑定一个name属性:

>>> bart.name = 'Bart Simpson'
>>> bart.name
'Bart Simpson'

这点与静态语言,比如C++是不一样的。我们可以随时给一个对象添加属性。
在python中,类的属性就等同于c++类的成员变量,类的方法等同于c++类的成员函数。
由于类可以起到模板的作用,因此,可以在创建实例的时候,把一些我们认为必须绑定的属性强制填写进去。通过定义一个特殊的init方法,在创建实例的时候,就把name,score等属性绑上去:

class Student(object):
def __init__(self, name, score):
	self.name = name
	self.score = score

对比c++,__init__函数就等同于c++类得构造函数,注意:特殊方法“init”前后有两个下划线。

注意到init方法的第一个参数永远是self,表示创建的实例本身,因此,在init方法内部,就可以把各种属性绑定到self,因为self就指向创建的实例本身。

有了init方法,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,但self不需要传,Python解释器自己会把实例变量传进去:

>>> bart = Student('Bart Simpson', 59)
>>> bart.name
'Bart Simpson'
>>> bart.score
59

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。

我们可以给我们定义的Student类增加新的方法,比如get_grade

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

知识点扩展:

构建和初始化
相信大家都熟悉这个最基础的神奇方法__ init__。它令你能自定义一个对象的初始化行为。而当我调用x=SomeClass() 时,__ init__ 并不是最先被调用的。实际上有一个叫做__ new__的方法,事实上是它创建了实例,它传递任何参数给初始化程序来达到创建的目的。在对象生命周期结束时,调用 __ del__。让我们更近地观察下这 3 个神奇方法吧:

__ new__(cls,[…)

一个对象的实例化时 __ new__ 是第一个被调用的方法。在类中传递其他任何参数到 __ init____new__很少被使用,这样做确实有其目的,特别是当一个子类继承一个不可改变的类型(一个元组或一个字符串)时。我不打算再继续深入追求 __ new __的细节了,因为这不会产生多大用处,因为在 Python Docs 内已经涵盖了一份巨详细的说明了。

__ init__(self,[…)

类的初始化。它会获得初始构建调用传过来的任何东西(举例来说就是,当我们调用x=SomeClass(10,'foo'),__ init__就会把传过来的 10 和 ‘foo’ 作为参数。__init__在 Python 的类定义中几乎普遍被使用)

__ del__(self)

如果__ new____ init__ 是对象的构造器,那么 __ del__ 就是析构器。它不实现声明为del x(这样的代码不会解释成x.__ del__())的行为。相反,它定义为当一个对象被垃圾回收时的行为。这可能对可能需要额外清理的对象相当有用,比如 sockets 或文件对象。但要小心,如果对象仍处于存活状态而当被解释退出时,__ del__没有保证就会被执行,因此这样的__ del__不能作为良好的编码规范的替代。(就像当你完成操作总是要关闭一次连接。但事实上,__ del__几乎永远不会执行,就因为它处于不安全情况被调用了。使用时保持警惕!)

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