home Технология производства Производственное оборудование
Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Industrial programming >> Python

Python — объектно-ориентированный

Предыдущая страницаСледующая страница

Python был объектно-ориентированным языком с момента его появления. Из-за этого создание и использование классов и объектов совершенно несложно. Эта глава поможет вам стать экспертом в использовании поддержки объектно-ориентированного программирования Python.

Если у вас нет предыдущего опыта объектно-ориентированного (ОО) программирования, вы можете ознакомиться с вводным курсом по нему или, по крайней мере, с каким-либо учебным пособием, чтобы иметь представление об основных понятиях.

Тем не менее, вот небольшое введение в объектно-ориентированное программирование (ООП), которое поможет вам ускориться —

Обзор терминологии ООП

Создание классов

класс Оператор создает новое определение класса. Имя класса следует сразу за ключевым словом class. за которым следует двоеточие следующим образом – 

class ClassName:
   'Optional class documentation string'
   class_suite

Пример

Ниже приведен пример простого класса Python — 

class Employee:
   'Common base class for all employees'
   empCount = 0

   def __init__(self, name, salary):
      self.name = name
      self.salary = salary
      Employee.empCount += 1
   
   def displayCount(self):
     print "Total Employee %d" % Employee.empCount

   def displayEmployee(self):
      print "Name : ", self.name,  ", Salary: ", self.salary

Создание экземпляров объектов

Чтобы создать экземпляры класса, вы вызываете класс, используя имя класса, и передаете любые аргументы его __init__ метод принимает.

"This would create first object of Employee class"
emp1 = Employee("Zara", 2000)
"This would create second object of Employee class"
emp2 = Employee("Manni", 5000)

Доступ к атрибутам

Вы получаете доступ к атрибутам объекта, используя оператор точки с объектом. Доступ к переменной класса будет осуществляться с использованием имени класса следующим образом — 

emp1.displayEmployee()
emp2.displayEmployee()
print "Total Employee %d" % Employee.empCount

Теперь объединим все концепции —

Живая демонстрация
#!/usr/bin/python

class Employee:
   'Common base class for all employees'
   empCount = 0

   def __init__(self, name, salary):
      self.name = name
      self.salary = salary
      Employee.empCount += 1
   
   def displayCount(self):
     print "Total Employee %d" % Employee.empCount

   def displayEmployee(self):
      print "Name : ", self.name,  ", Salary: ", self.salary

"This would create first object of Employee class"
emp1 = Employee("Zara", 2000)
"This would create second object of Employee class"
emp2 = Employee("Manni", 5000)
emp1.displayEmployee()
emp2.displayEmployee()
print "Total Employee %d" % Employee.empCount

Когда приведенный выше код выполняется, он дает следующий результат — 

Name :  Zara ,Salary:  2000
Name :  Manni ,Salary:  5000
Total Employee 2

Вы можете добавлять, удалять или изменять атрибуты классов и объектов в любое время —

emp1.age = 7  # Add an 'age' attribute.
emp1.age = 8  # Modify 'age' attribute.
del emp1.age  # Delete 'age' attribute.

Вместо использования обычных операторов для доступа к атрибутам вы можете использовать следующие функции — 

hasattr(emp1, 'age')    # Returns true if 'age' attribute exists
getattr(emp1, 'age')    # Returns value of 'age' attribute
setattr(emp1, 'age', 8) # Set attribute 'age' at 8
delattr(empl, 'age')    # Delete attribute 'age'

Встроенные атрибуты класса

Каждый класс Python поддерживает встроенные атрибуты, и к ним можно получить доступ с помощью оператора точки, как и к любому другому атрибуту —

Для вышеуказанного класса давайте попробуем получить доступ ко всем этим атрибутам —

Живая демонстрация
#!/usr/bin/python

class Employee:
   'Common base class for all employees'
   empCount = 0

   def __init__(self, name, salary):
      self.name = name
      self.salary = salary
      Employee.empCount += 1
   
   def displayCount(self):
     print "Total Employee %d" % Employee.empCount

   def displayEmployee(self):
      print "Name : ", self.name,  ", Salary: ", self.salary

print "Employee.__doc__:", Employee.__doc__
print "Employee.__name__:", Employee.__name__
print "Employee.__module__:", Employee.__module__
print "Employee.__bases__:", Employee.__bases__
print "Employee.__dict__:", Employee.__dict__

Когда приведенный выше код выполняется, он дает следующий результат — 

Employee.__doc__: Common base class for all employees
Employee.__name__: Employee
Employee.__module__: __main__
Employee.__bases__: ()
Employee.__dict__: {'__module__': '__main__', 'displayCount':
<function displayCount at 0xb7c84994>, 'empCount': 2, 
'displayEmployee': <function displayEmployee at 0xb7c8441c>, 
'__doc__': 'Common base class for all employees', 
'__init__': <function __init__ at 0xb7c846bc>}

Уничтожение объектов (сборка мусора)

Python автоматически удаляет ненужные объекты (встроенные типы или экземпляры классов), чтобы освободить место в памяти. Процесс, с помощью которого Python периодически освобождает блоки памяти, которые больше не используются, называется сборкой мусора.

Сборщик мусора Python запускается во время выполнения программы и срабатывает, когда счетчик ссылок на объект достигает нуля. Счетчик ссылок на объект изменяется по мере изменения количества псевдонимов, указывающих на него.

Счетчик ссылок на объект увеличивается, когда ему присваивается новое имя или он помещается в контейнер (список, кортеж или словарь). Счетчик ссылок на объект уменьшается, когда он удаляется с помощью del , его ссылка переназначается или ее ссылка выходит за рамки. Когда счетчик ссылок на объект достигает нуля, Python собирает его автоматически.

a = 40      # Create object <40>
b = a       # Increase ref. count  of <40> 
c = [b]     # Increase ref. count  of <40> 

del a       # Decrease ref. count  of <40>
b = 100     # Decrease ref. count  of <40> 
c[0] = -1   # Decrease ref. count  of <40>

Обычно вы не заметите, когда сборщик мусора уничтожит потерянный экземпляр и освободит его место. Но класс может реализовать специальный метод __del__() , называемый деструктором, который вызывается перед уничтожением экземпляра. Этот метод можно использовать для очистки любых ресурсов, не связанных с памятью, используемых экземпляром.

Пример

Этот деструктор __del__() выводит имя класса экземпляра, который должен быть уничтожен —

Живая демонстрация
#!/usr/bin/python

class Point:
   def __init__( self, x=0, y=0):
      self.x = x
      self.y = y
   def __del__(self):
      class_name = self.__class__.__name__
      print class_name, "destroyed"

pt1 = Point()
pt2 = pt1
pt3 = pt1
print id(pt1), id(pt2), id(pt3) # prints the ids of the obejcts
del pt1
del pt2
del pt3

Когда приведенный выше код выполняется, он дает следующий результат — 

3083401324 3083401324 3083401324
Point destroyed

Примечание − В идеале вы должны определить свои классы в отдельном файле, а затем импортировать их в основной файл программы с помощью import. заявление.

Наследование классов

Вместо того, чтобы начинать с нуля, вы можете создать класс, производный от уже существующего класса, перечислив родительский класс в круглых скобках после имени нового класса.

Дочерний класс наследует атрибуты своего родительского класса, и вы можете использовать эти атрибуты, как если бы они были определены в дочернем классе. Дочерний класс также может переопределять элементы данных и методы родительского класса.

Синтаксис

Производные классы объявляются так же, как их родительский класс; однако список базовых классов для наследования указывается после имени класса -

class SubClassName (ParentClass1[, ParentClass2, ...]):
   'Optional class documentation string'
   class_suite

Пример

Живая демонстрация
#!/usr/bin/python

class Parent:        # define parent class
   parentAttr = 100
   def __init__(self):
      print "Calling parent constructor"

   def parentMethod(self):
      print 'Calling parent method'

   def setAttr(self, attr):
      Parent.parentAttr = attr

   def getAttr(self):
      print "Parent attribute :", Parent.parentAttr

class Child(Parent): # define child class
   def __init__(self):
      print "Calling child constructor"

   def childMethod(self):
      print 'Calling child method'

c = Child()          # instance of child
c.childMethod()      # child calls its method
c.parentMethod()     # calls parent's method
c.setAttr(200)       # again call parent's method
c.getAttr()          # again call parent's method

Когда приведенный выше код выполняется, он дает следующий результат — 

Calling child constructor
Calling child method
Calling parent method
Parent attribute : 200

Аналогичным образом вы можете управлять классом из нескольких родительских классов следующим образом:

class A:        # define your class A
.....

class B:         # define your class B
.....

class C(A, B):   # subclass of A and B
.....

Вы можете использовать функции issubclass() или isinstance() для проверки отношений между двумя классами и экземплярами.

Переопределение методов

Вы всегда можете переопределить методы родительского класса. Одной из причин переопределения родительских методов является то, что вам могут понадобиться специальные или другие функции в вашем подклассе.

Пример

Живая демонстрация
#!/usr/bin/python

class Parent:        # define parent class
   def myMethod(self):
      print 'Calling parent method'

class Child(Parent): # define child class
   def myMethod(self):
      print 'Calling child method'

c = Child()          # instance of child
c.myMethod()         # child calls overridden method

Когда приведенный выше код выполняется, он дает следующий результат — 

Calling child method

Базовые методы перегрузки

В следующей таблице перечислены некоторые общие функции, которые вы можете переопределить в своих собственных классах —

<тд>

__init__ ( сам [,аргументы...] )

Конструктор (с любыми необязательными аргументами)

Пример вызова:obj =className(args)

<тд>

__del__( сам )

Деструктор, удаляет объект

Пример вызова:удалить объект

<тд>

__repr__( сам )

Вычислимое строковое представление

Пример вызова:repr(obj)

<тд>

__str__( сам )

Печатное строковое представление

Пример вызова:str(obj)

<тд>

__cmp__ ( сам, х )

Сравнение объектов

Пример вызова:cmp(obj, x)

Серийный номер Метод, описание и пример вызова
1
2
3
4
5

Перегрузка операторов

Предположим, вы создали класс Vector для представления двумерных векторов. Что происходит, когда вы используете оператор плюс для их добавления? Скорее всего, Python будет на вас орать.

Однако вы можете определить __add__ метод в вашем классе для выполнения сложения векторов, а затем оператор плюса будет вести себя так, как ожидалось -

Пример

Живая демонстрация
#!/usr/bin/python

class Vector:
   def __init__(self, a, b):
      self.a = a
      self.b = b

   def __str__(self):
      return 'Vector (%d, %d)' % (self.a, self.b)
   
   def __add__(self,other):
      return Vector(self.a + other.a, self.b + other.b)

v1 = Vector(2,10)
v2 = Vector(5,-2)
print v1 + v2

Когда приведенный выше код выполняется, он дает следующий результат — 

Vector(7,8)

Скрытие данных

Атрибуты объекта могут быть видны или не видны вне определения класса. Вам нужно назвать атрибуты с префиксом двойного подчеркивания, и тогда эти атрибуты не будут видны посторонним.

Пример

Живая демонстрация
#!/usr/bin/python

class JustCounter:
   __secretCount = 0
  
   def count(self):
      self.__secretCount += 1
      print self.__secretCount

counter = JustCounter()
counter.count()
counter.count()
print counter.__secretCount

Когда приведенный выше код выполняется, он дает следующий результат — 

1
2
Traceback (most recent call last):
   File "test.py", line 12, in <module>
      print counter.__secretCount
AttributeError: JustCounter instance has no attribute '__secretCount'

Python защищает эти члены, внутренне изменяя имя, чтобы включить имя класса. Вы можете получить доступ к таким атрибутам, как object._className__attrName . Если вы замените свою последнюю строку следующим образом, то это сработает для вас — 

.........................
print counter._JustCounter__secretCount

Когда приведенный выше код выполняется, он дает следующий результат — 

1
2
2

Python

  • Язык C
  • VHDL
  • Verilog
  • MATLAB
  • Python
  • java
    1. Класс и объект С#
    2. Типы данных Python
    3. Операторы Python
    4. Оператор передачи Python
    5. Словарь Питона
    6. Пользовательские исключения Python
    7. Объектно-ориентированное программирование Python
    8. Наследование Питона
    9. Одноэлементный класс Java
    10. Автоматическое отслеживание объекта обзора