项目八 类与对象（课件）-《程序设计基础（Python）》同步教学（电子工业出版社）

项目八 类与对象 Contents 类的定义和创建实例 类中属性和方法 构造方法和析构方法 类的定义 PART 01 根据操作数据的函数或语句块来设计程序的，称为面向过程的编程。 面向对象编程——Object Oriented Programming，简称OOP，是一种程序设计思想。OOP把对象作为程序的基本单元，一个对象包含了数据和操作数据的函数。 在Python中，所有数据类型都可以视为对象，当然也可以自定义对象。自定义的对象数据类型就是面向对象中的类（Class）的概念。 面向对象 4 类和对象的关系即数据类型与变量的关系 根据一个类可以创建多个对象，而只能是某一个类的对象。 类规定了可以用于存储什么数据，而对象用于每个对象实际存储数据，每个对象可存储不同的数据。 类与对象 5 例如，有一个学生类，其中包括学号和姓名两个属性，则根据学生类可以创建多个学生对象，每个学生对象可以具有不同的学号和姓名信息。 类与对象 6 在一个类中，包含属性和各种方法 属性对应一个类可以用来保存哪些数据 方法对应一个类可以支持哪些操作（即数据处理） 类的定义形式多样 可以直接创建新的类 也可以基于一个或多个已有的类创建新的类 可以创建一个空的类，然后再动态添加属性和方法 也可以在创建类的同时设置属性和方法 类的定义 7 class 类名: 语句1 语句2 …… 语句N 类的定义形式如下所示： 1 class Student: #定义一个名字为Student的类 2 pass #一个空语句，起到占位作用，表示Student类中没有任何属性和方法 下面是一个最简单的类的定义方法，即定义一个空类。 类的定义 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 8 创建实例 PART 02 创建实例 【任务描述】 创建一个类 根据类创建一个实例 【关键步骤】 创建一个类 根据类创建一个实例 示例01 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 10 类名(参数表) 定义了一个类后，就可以创建该类的实例对象，其语法格式如下所示： 1 class Student: #定义一个名字为Student的类 2 pass #一个空语句，起到占位作用，表示Student类中没有任何属性和方法 3 if __name__=='__main__': 4 stu=Student() #创建Student类的对象，并将创建的对象赋给变量stu 5 print(stu) #输出stu 其中，参数表是指创建对象时传入的参数。下面给出不传递参数情况下创建对象的程序示例 程序执行完毕后，将在屏幕上输出如下结果： <__main__.Student object at 0x00000216EE7DF0F0> 从输出结果中可以看到，stu是Student类的对象，其地址为0x00000216EE7DF0F0。 创建实例 示例01 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 11 类属性和普通方法的定义及其访问 PART 03 1 class Student: #定义Student类 2 name='Unknown' #定义Student类中有一个name属性 属性即对应一个类对象可以保存的数据。可以直接在定义类时指定该类的属性，即类属性。 类名或对象名.属性名 对类属性的访问，既可以直接通过类名访问，也可以通过该类的对象访问 类属性定义及其访问 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 13 类属性定义及其访问 【任务描述】 了解类属性定义及其访问 【关键步骤】 了解类属性定义及其访问 示例02 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 14 1 class Student: #定义Student类 2 name='Unknown' #定义Student类中有一个name属性 3 if __name__=='__main__': 4 print('第4行输出：',Student.name) 5 stu1=Student() #创建Student类对象stu1 6 stu2=Student() #创建Student类对象stu2 7 print('第7行输出：stu1 %s,stu2 %s'%(stu1.name,stu2.name)) 8 Student.name='未知' #将Student的类属性name赋为“未知” 9 print('第9行输出：',Student.name) 10 print('第10行输出：stu1 %s,stu2 %s'%(stu1.name,stu2.name)) 11 stu1.name='李晓明' #将stu1的name属性赋值为“李晓明” 12 stu2.name='马红' #将stu2的name属性赋值为“马红” 13 print('第13行输出：',Student.name) 14 print('第14行输出：stu1 %s,stu2 %s'%(stu1.name,stu2.name)) 15 Student.name='学生' #将Student的类属性name赋为“学生” 16 print('第16行输出：',Student.name) 17 print('第17行输出：stu1 %s,stu2 %s'%(stu1.name,stu2.name)) 类属性的访问示例 类属性定义及其访问 示例02 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 15 执行程序后，则在屏幕上会输出如下结果： 第4行输出： Unknown 第7行输出：stu1 Unknown,stu2 Unknown 第9行输出： 未知 第10行输出：stu1 未知,stu2 未知 第13行输出： 未知 第14行输出：stu1 李晓明,stu2 马红 第16行输出： 学生 第17行输出：stu1 李晓明,stu2 马红 类属性定义及其访问 示例02 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 16 1 class Student: #定义Student类 2 name='Unknown' #定义Student类中有一个name属性 3 if __name__=='__main__': 4 stu1=Student() #定义Student类对象stu1 5 stu2=Student() #定义Student类对象stu2 6 stu1.age=19 #为对象stu1动态绑定新的属性age 7 print('stu1姓名：%s，年龄：%d'%(stu1.name,stu1.age)) #输出姓名和年龄 8 #print('stu2年龄：'%stu2.age) #取消注释则该语句会报错 9 #print('使用类名访问年龄属性：'%Student.age) #取消注释则该语句会报错 Python作为一种动态语言，除了可以在定义类时指定类属性外，还可以动态地为已经创建的对象绑定新的属性。 执行程序后，则在屏幕上会输出如下结果： 姓名：Unknown，年龄：19 类属性定义及其访问 示例02 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 17 类中的方法实际上就是执行某种数据处理功能的函数。 与普通函数定义一样，类中的方法在定义时也需要使用def 关键字。 类中的方法分为两类：普通方法和内置方法 普通方法需要通过类的实例对象根据方法名调用 内置方法是在特定情况下由系统自动执行 类中普通方法定义及调用 18 实例对象名.方法名(实参列表) 在定义类的普通方法时，第一个参数需要对应调用方法时所使用的实例对象（一般命名为self，但也可以改为其他名字）。当使用一个实例对象调用类的普通方法时，其语法格式为： 类中普通方法定义及调用 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 19 类中普通方法定义及调用 【任务描述】 了解类中普通方法定义及调用 【关键步骤】 了解类中普通方法定义及调用 示例03 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 20 1 class Student: #定义Student类 2 name='Unknown' #定义Student类中有一个name属性 3 def SetName(self, newname): #定义类的普通方法SetName 4 self.name=newname #将self对应实例对象中的name属性值赋为newname 5 def PrintName(self): #定义类的普通方法PrintName 6 print('姓名：%s'%self.name) #输出self对应实例对象中的name属性值 7 if __name__=='__main__': 8 stu1=Student() #定义Student类对象stu1 9 stu2=Student() #定义Student类对象stu2 10 stu1.SetName('李晓明') #通过stu1对象调用SetName方法 11 stu2.SetName('马红') #通过stu1对象调用SetName方法 12 stu1.PrintName() #通过stu1对象调用PrintName方法 13 stu2.PrintName() #通过stu2对象调用PrintName方法 14 #Student.SetName('未知') #取消前面的注释，则会有系统报错信息 15 #Student.PrintName() #取消前面的注释，则会有系统报错信息 在通过类的实例对象调用类中的普通方法时，并不需要传入self参数的值，self会自动对应调用该方法时所使用的对象。 类中普通方法定义及调用 示例03 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 21 私有属性 PART 04 私有属性 【任务描述】 了解私有属性定义及调用 【关键步骤】 了解私有属性定义及调用 示例04 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 23 1 class Student: #定义Student类 2 name='未知' #定义Student类中有一个name属性 3 __id='未知' #定义Student类中有一个__id私有属性 4 def SetInfo(self,newname,newid): #定义SetInfo函数 5 self.name=newname #将self对应实例对象的name属性赋为newname 6 self.__id=newid #将self对应实例对象的__id属性赋为newid 7 def PrintInfo(self): #定义PrintInfo函数 8 print('姓名：%s，身份证号：%s'%(self.name,self.__id)) 7 if __name__=='__main__': 8 stu=Student() #定义Student类对象stu 9 stu.SetInfo('李晓明','120XXXXXXXXXXXXXXX') #通过stu调用SetInfo方法 10 stu.PrintInfo() #通过stu对象调用PrintInfo方法 11 #print('身份证号：%s'%stu.__id) #取消前面的注释，则程序会报错 私有属性，是指在类内可以直接访问、而在类外无法直接访问的属性。私有属性名是以__（两个下划线）开头。 私有属性 示例04 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 24 构造方法和析构方法 PART 03 构造方法与析构方法 【任务描述】 了解构造方法定义及调用 了解析构方法定义及调用 【关键步骤】 了解构造方法定义及调用 了解析构方法定义及调用 示例05 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 26 1 class Student: #定义Student类 2 def __init__(self): #定义构造方法 3 print('构造方法被调用！') 4 self.name='未知' #将self对应对象的name属性赋值为“未知” 5 def PrintInfo(self): #定义普通方法PrintInfo 6 print('姓名：%s'%self.name) #输出姓名信息 7 if __name__=='__main__': 8 stu=Student() #创建Student类对象stu，自动执行构造方法 9 stu.PrintInfo() #通过stu对象调用PrintInfo方法 构造方法是Python类中的内置方法之一，它的方法名为__init__，在创建一个类对象时会自动执行，负责完成新创建对象的初始化工作。 执行程序后，则在屏幕上会输出： 构造方法被调用！ 姓名：未知 构造方法与析构方法 示例05 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 27 1 class Student: #定义Student类 2 def __init__(self,name): #定义构造方法 3 print('构造方法被调用！') 4 self.name=name #将self对应对象的name属性赋为形参name的值 5 def PrintInfo(self): #定义普通方法PrintInfo 6 print('姓名：%s'%self.name) #输出姓名信息 7 if __name__=='__main__': 8 stu=Student('李晓明') #创建Student类对象stu，自动执行构造方法 9 stu.PrintInfo() #通过stu对象调用PrintInfo方法 构造方法中，除了self，也可以设置其他参数。 执行程序后，则在屏幕上会输出： 构造方法被调用！ 姓名：李晓明 构造方法与析构方法 示例05 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 28 1 class Student: #定义Student类 2 def __init__(self,name='未知'): #定义构造方法 3 print('构造方法被调用！') 4 self.name=name #将self对应对象的name属性赋为形参name的值 5 def PrintInfo(self): #定义普通方法PrintInfo 6 print('姓名：%s'%self.name) #输出姓名信息 7 if __name__=='__main__': 8 stu1=Student() #创建Student类对象stu1，自动执行构造方法 9 stu2=Student('李晓明') #创建Student类对象stu2，自动执行构造方法 10 stu1.PrintInfo() #通过stu1对象调用PrintInfo方法 11 stu2.PrintInfo() #通过stu1对象调用PrintInfo方法 另外，构造方法也可以设置默认参数。 执行程序后，则在屏幕上会输出： 构造方法被调用！ 构造方法被调用！ 姓名：未知 姓名：李晓明 构造方法与析构方法 示例05 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 29 1 class Student: #定义Student类 2 def __init__(self,name): #定义构造方法 3 self.name=name #将self对应对象的name属性赋值为形参name的值 4 print('姓名为%s的对象被创建！'%self.name) 5 def __del__(self): #定义析构方法 6 print('姓名为%s的对象被销毁！'%self.name) 7 def func(name): 8 stu=Student(name) #创建Student类对象stu 9 if __name__=='__main__': 10 stu1=Student('李晓明') #创建Student类对象stu1 11 stu2=Student('马红') #创建Student类对象stu2 12 del stu2 #使用del删除stu2对象 13 func('张刚') #调用func函数 析构方法是类的另一个内置方法，它的方法名为__del__，在销毁一个类对象时会自动执行，负责完成待销毁对象的资源清理工作，如关闭文件等。 构造方法与析构方法 示例05 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 30 执行程序后，则在屏幕上会输出： 姓名为李晓明的对象被创建！ 姓名为马红的对象被创建！ 姓名为马红的对象被销毁！ 姓名为张刚的对象被创建！ 姓名为张刚的对象被销毁！ 构造方法与析构方法 示例05 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 31 常用内置方法 PART 06 常用内置方法 【任务描述】 了解__str__定义及调用 了解比较运算的内置方法 【关键步骤】 了解__str__定义及调用 了解比较运算的内置方法 示例06 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 33 1 class Complex: #定义复数类Complex 2 def __init__(self,real,image): #定义构造方法 3 self.real=real #将self对应对象的real属性赋值为形参real的值 4 self.image=image #将self对应对象的image属性赋值为形参image的值 5 def __str__(self): #定义内置方法__str__ 6 return str(self.real)+'+'+str(self.image)+'i' 7 if __name__=='__main__': 8 c=Complex(3.2,5.3) #定义Complex类对象c 9 print(c) #输出c 调用str函数对类对象进行处理时或者调用Python内置函数format()和print()时自动执行，__str__方法的返回值必须是字符串。 执行程序后，则在屏幕上会输出： 3.2+5.3i __str__ 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 34 内置方法 功能描述 __gt__(self, other) 进行self>other运算时自动执行 __lt__(self, other) 进行self<other运算时自动执行 __ge__(self, other) 进行self>=other运算时自动执行 __le__(self, other) 进行self<=other运算时自动执行 __eq__(self, other) 进行self==other运算时自动执行 __ne__(self, other) 进行self!=other运算时自动执行 比较运算的内置方法 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 35 1 class Student: #定义Student类 2 def __init__(self, name, age): #定义构造方法 3 self.name=name #将self对应对象的name属性赋为形参name的值 4 self.age=age #将self对应对象的age属性赋为形参age的值 5 def __gt__(self, other): #定义内置方法__gt__ 6 return self.age>other.age 7 def __ne__(self, other): #定义内置方法__ne__ 8 return self.age!=other.age 9 def __le__(self, other): #定义内置方法__le__ 10 return self.age<=other.age 11 if __name__=='__main__': 12 stu1=Student('李晓明',19) #定义Student类对象stu1 13 stu2=Student('马红',20) #定义Student类对象stu2 14 stu3=Student('张刚',19) #定义Student类对象stu3 15 print('马红的年龄小于等于李晓明的年龄：', stu2<=stu1) 16 print('张刚的年龄小于等于李晓明的年龄：', stu3<=stu1) 17 print('马红的年龄大于李晓明的年龄：', stu2>stu1) 18 print('张刚的年龄大于李晓明的年龄：', stu3>stu1) 19 print('张刚的年龄不等于李晓明的年龄：', stu3!=stu1) 20 print('张刚的年龄不等于马红的年龄：', stu3!=stu2) 比较运算的内置方法 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 36 执行程序后，则在屏幕上会输出如下结果： 马红的年龄小于等于李晓明的年龄： False 张刚的年龄小于等于李晓明的年龄： True 马红的年龄大于李晓明的年龄： True 张刚的年龄大于李晓明的年龄： False 张刚的年龄不等于李晓明的年龄： False 张刚的年龄不等于马红的年龄： True 比较运算的内置方法 37 面向对象编程——Object Oriented Programming，简称OOP，是一种程序设计思想。OOP把对象作为程序的基本单元，一个对象包含了数据和操作数据的函数。在Python中，所有数据类型都可以视为对象，当然也可以自定义对象。自定义的对象数据类型就是面向对象中的类（Class）的概念。由于Python是动态语言，根据类创建的实例可以任意绑定属性。 打印实例输出属性值 任务背景 任务01 打印实例输出属性值 掌握Python中类的定义方式以及__repr__内置函数的作用 任务需求 任务分析 建立Python项目 定义一个Person类 创建该类的两个实例 打印实例的属性 任务01 借用Pycharm工具，建立Python3项目 定义一个Person类 创建该类的两个实例 打印实例的属性 打印实例输出属性值 任务步骤 任务结果 定义两个实例，并打印他们的属性值name 任务01 谢谢观看 $$