翻译:《实用的Python编程》04_01_Class

本节介绍 class 语句以及创建新对象的方式。

面向对象编程(OOP)

面向对象编程是一种将代码组织成对象集合的编程技术。

一个对象包括:

数据。属性

行为。方法——应用于对象的函数。

在本课程中,你已经使用了面向对象编程技术。

例如,操作列表。

>>> nums = [1, 2, 3] >>> nums.append(4) # Method >>> nums.insert(1,10) # Method >>> nums [1, 10, 2, 3, 4] # Data >>>

nums 是列表的实例(instance)。

方法(append() 和 insert())被绑定到实例(nums)上。

class 语句

使用 class 语句定义一个新的对象。

class Player: def __init__(self, x, y): self.x = x self.y = y self.health = 100 def move(self, dx, dy): self.x += dx self.y += dy def damage(self, pts): self.health -= pts

简而言之,类是一组函数,对所谓的 实例(instance) 执行各种操作。

实例

实例是你在程序中操作的实际对象。

通过像调用函数一样调用类来创建实例。

>>> a = Player(2, 3) >>> b = Player(10, 20) >>>

a 和 b 都是 Player 类的实例。

强调:class 语句仅仅是一个定义(它本身不执行任何操作)。类似于函数定义。

实例数据

每个实例都拥有自己的局部数据。

>>> a.x 2 >>> b.x 10

数据通过 _init__() 方法进行初始化。

class Player: def __init__(self, x, y): # Any value stored on `self` is instance data self.x = x self.y = y self.health = 100

对属性的总数或者类型没有限制。

实例方法

应用于对象实例的函数称为实例方法。

class Player: ... # `move` is a method def move(self, dx, dy): self.x += dx self.y += dy

对象本身始终作为第一个参数传递。

>>> a.move(1, 2) # matches `a` to `self` # matches `1` to `dx` # matches `2` to `dy` def move(self, dx, dy):

按照惯例,实例称为 self。但是,使用的实际名字不重要。对象始终作为第一个参数传递。将这个参数称为 self 只是 Python 的编程风格。

类作用域

类未定义名称的作用域。

class Player: ... def move(self, dx, dy): self.x += dx self.y += dy def left(self, amt): move(-amt, 0) # NO. Calls a global `move` function self.move(-amt, 0) # YES. Calls method `move` from above.

如果想要对实例进行操作,那么你始终需要显式地引用它(如: self)。

练习

从本组练习开始,我们将对前面章节的现有代码进行一系列更改。从练习 3.18 版本的代码开始非常重要。如果你还没有这些代码,请到 Solutions/3_18 目录下查看,然后复制它。

练习 4.1:把对象当做数据结构

在第 2 和第 3 节中,我们使用了了以元组和字典表示的数据。例如,持有的股票可以用像下面这样的元组表示:

s = ('GOOG',100,490.10)

或者使用像下面这样的字典表示:

s = { 'name' : 'GOOG', 'shares' : 100, 'price' : 490.10 }

你甚至可以编写用于操作此类数据的函数。例如:

def cost(s): return s['shares'] * s['price']

但是,随着程序规模的不断扩大,你可能希望创建更好的代码组织意识(sense)。因此,可以定义一个类表示数据。请创建一个名为 stock.py 的文件,并定义一个名为 Stock 的类,用以表示持有的单支股票。Stock 类具有 name, shares,和 price 属性。示例:

>>> import stock >>> a = stock.Stock('GOOG',100,490.10) >>> a.name 'GOOG' >>> a.shares 100 >>> a.price 490.1 >>>

创建更多的 Stock 对象并对其进行操作。示例:

>>> b = stock.Stock('AAPL', 50, 122.34) >>> c = stock.Stock('IBM', 75, 91.75) >>> b.shares * b.price 6117.0 >>> c.shares * c.price 6881.25 >>> stocks = [a, b, c] >>> stocks [<stock.Stock object at 0x37d0b0>, <stock.Stock object at 0x37d110>, <stock.Stock object at 0x37d050>] >>> for s in stocks: print(f'{s.name:>10s} {s.shares:>10d} {s.price:>10.2f}') ... look at the output ... >>>

需要强调的一点是,在这里, Stock 类充当创建实例对象的工厂。基本上,你可以像调用函数一样调用类为你创建新对象。另外,必须强调的是,每一个对象都是不同的——它们拥有各自的数据,这些数据与以创建的其它对象是分开的。

某种程度上,通过类定义的对象与字典类似——只是使用颇为不同的语法。例如,使用的是 s.name 和 s.price,而不是 s['name'] 和 s['price']。

练习 4.2:添加方法

拥有对象后,你可以添加方法到对象上。众所皆知,方法就是对存储在对象内部的数据进行操作的函数。请给 Stock 对象添加 cost() 和 sell() 方法。它们应该像下面这样工作:

>>> import stock >>> s = stock.Stock('GOOG', 100, 490.10) >>> s.cost() 49010.0 >>> s.shares 100 >>> s.sell(25) >>> s.shares 75 >>> s.cost() 36757.5 >>> 练习 4.3:创建实例列表

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