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Python入門學習之類的相關知識總結

前言

Python是面向對象的程序設計（Object Oriented Programming）。

面向對象的程序設計的一條基本原則是：

計算機程序由多個能夠起到子程序作用的單元或者對象組合而成。

面向對象的程序設計的一個關鍵性概念是：

數據以及數據的操作（即函數方法）封裝在一起。

這個概念對于接觸C++的我來說已經很熟悉了。就是“類”Class。
Python完全支持所有面向對象的基本功能，比如：

“封裝”、“繼承”、“多態”以及對基類方法的“覆蓋”或“重寫”。

下面請由我慢慢道來。

一、類的定義和使用

在C++中，類是“結構體”的衍生。在Python中，類作為一個完全獨立的概念出現。

1.類的定義：

class ClassName:
	......

2.初始化函數和self參數:【非常重要！！！！】

def __init__(self,a,b,......):
	self.變量1=a
	self.變量2=b
	......

①Python在初始化函數里定義“變量”。
當我們要使用這個類的時候，可以直接對初始化函數里的變量賦值。
當然，可以不寫形參a，b等等，直接給變量賦值。
②self參數表征這個類。
在類中寫函數（即方法）時，都必須傳入self參數。之后會舉例說明。

【由此，我們可以發現，python中的init初始化函數與C++中的構造函數如出一轍，其原理其實是一樣的】

3.外部變量使用類：即調用類的初始函數

class A:
	def __init__(self,p,q):
		self.a=p
		self.b=q
		
example=A(1,2)  #調用初始化函數，傳入形參p=1，q=2，此時標明example使用了A類
print(A.a)      #輸出1
print(A.b)      #輸出2

4.限制變量的適用范圍：私有or公有

我們知道，C++類中的變量有public、protected和private三種。Python中當然也有，只是書寫方式不同。
特別注意，private變量“類內”和“類外”的調用方法是不同的。
在類外獲取private變量值的方法有兩種：

①通過特定“接口”：即調用類內函數方法，在類內通過self實現對private變量的使用
②通過特殊方法：example._ ClassName(類名) __var(變量)

如果直接無腦調用private，程序出現AttributeError錯誤。當然也不能對直接對private變量進行該值和賦值的操作。

class A:
	def __init__(self,a,b,c):
		self.one=a      #沒有修飾，等價于public
		self._two=b     #加一條下劃線，等價于protected
		self.__three=c  #加兩條下劃線，等價于private
	def get_all(self):
		print(self.one)     #類內的調用方式：格式與定義相同
		print(self._two)
		print(self.__three)
		
example=A(1,2,3)
example.get_all()         #通過“接口”獲取private值
print(example._A__three)  #通過特殊方法獲取private值

以上就是基本知識，我們通過一個示例程序加深印象：

class Human:
    def __init__(self,name,height,weight,sex):
        self.name=name
        self._height=height
        self.__weight=weight
        self.sex=sex
    def get_info(self):
        print(self.name)
        print(self._height)   #類內部調用protected變量，加一個下劃線
        print(self.__weight)  #類內部調用private變量，加兩個下劃線
        print(self.sex)
    def get_weight(self):   #接口：通過方法獲得private變量值，相當于一個通道
        print("His(Her) weight is:")
        print(self.__weight)

DIONA=Human("diona",'150cm','50kg','female(♀)')
#通過類的內部函數訪問變量并輸出，可以正常使用private和protected屬性的變量。
DIONA.get_info()

#height為protected屬性，在類外調用時，要加一個下劃線
print(DIONA._height)
#weight為private屬性，在類外調用時，要用特殊的方法：xxx._Classname(類名)__varname(變量名)
print(DIONA._Human__weight)

#使用接口獲得weight的值
DIONA.get_weight()

二、類的方法

類的方法分為“共有方法”、“私有方法”、“靜態方法”和“類方法”。本文詳細講述后兩者。

1.靜態方法：
又稱“非實例方法”，一般與實例無關的方法，用于其他方法順帶調用。使用之前最好用@ staticmethod 注釋

2.類方法：
接受“類屬性”的方法。至少要接受一個形參cls,但調用時不需要為cls傳遞值。最好用@ classmethod 注釋。
p.s：何為“類屬性”？就是不寫在init函數中，直接寫在類中的變量。

class A:
	one=0  #這個one是“類屬性”
	def __init__(self):
		self.two=0   #這個two是“self屬性”

3.實例方法：
就是使用self屬性的一般方法。上面“一”中所寫到的方法都是實例方法。

4.外部調用規則：
①實例方法：只能使用實例名。
②靜態方法和類方法：可以使用實例名，也可以使用類名。

程序實例：

class Student:
    _number=0    #這個number是類屬性，直接定義在類中，必須用類方法去調用
    def __init__(self,name,uid):
        self._name=name
        self._uid=uid
        Student._number+=1     #每初始化一次，學生人數加1
        #另外，調用類屬性時，使用類名：ClassName.varname
        
    #實例方法：對self定義的變量操作
    def get_name(self):
        print(self._name)
    
    #靜態方法：(非實例方法)一般與實例無關的方法，用于其他方法順帶調用。
    @ staticmethod 
    def pls(a,b):
        return a+b;
    
    @ classmethod
    #類方法：至少要接受一個形參cls,但調用時不需要為cls傳遞值
    def get_number(cls):   
        print(cls._number)

lwc=Student('lwc','20009100132')
gtj=Student('gtj','20009100128')
wxm=Student('wxm','20018900232')

#外部調用實例方法，使用實例名。不能用類名調用實例方法。
lwc.get_name()

#外部調用類方法，使用類名或者實例名。
Student.get_number()
lwc.get_number()