前言
前面我们学习类和对象以及面向对象的三大特征。类和对象还是很好理解的,在Python中一切皆是对象,而类是创建对象的模版,创建对象的过程,也被称为"类的实例化",因为类从一个飘无虚渺的概念,变为了一个实实在在的、看得见摸得着(可以去访问方法与属性)的对象,因此就叫实例化。紧接着我们又学习了面向对象编程的三大特征,封装、继承、多态。封装主要是体现在类的属性与方法带有访问权限了,并且外部在调用该方法时,不需要知道底层是如何实现的,相当于隐藏了内部的细节。继承是对共性的一个抽取(猫和狗,抽象成动物)主要是实现了代码的复用(动物类有了姓名、年龄这些属性之后,子类可以直接用,而不用再去定义)。继承之中有一个知识点是方法重写,即子类定义了一个与父类同名的方法,就称子类的方法为重写的方法。多态是描述不同的对象在面对同一件事情时,所表现出的行为不同,而Python中的多态要和其他语言区分开来,这里的多态只要两个类的对象都有同一个方法,那么当把这些对象封装一下(使用 obj = A/B),然后再去调用这个方法,就会表现出不同的行为。这其实也很好理解,虽然表面上看起来是同一个对象在调用同一个方法,但其底层根本就是不同的对象,自然调用同一个方法时,所表现出行为就不同了。
其实Python中的面向对象还是很好理解的,多去想一想,通过代码辅助的话,应该理解的更快了。接下来,我们学习新的知识。
object对象
通过前面的学习,我们已经知道了:object类是所有类的直接父类或者间接父类,那么这些类肯定都是会拥有object类中所有共有与受保护的属性、方法。我们接下来就是要学习某些属性与方法。
代码演示:
class Person():
def __init__(self,name,age):
= name
self.age = age
def show(self):
print(f'我的名字是{},今年{self.age}岁')
# 类名() --> 这就是在实例化一个对象,并且会自动调用init方法,构造对象
person = Person('小明','18')
print(dir(person))
运行结果:
object对象的特殊方法
object类中的特殊方法 | 描述 |
__new__() | 由系统调用,用于创建对象 |
__init__() | 创建对象时手动调用,用于初始化对象属性值 |
__str__() | 对象的描述,返回值是str类型,默认输出对象的内 存地址。 |
注意:
1、在创建对象时,new方法一定是最先执行的,这个方法是在申请一块内存空间给我们创建的对象使用,后续的 init 方法也是基于内存空间去构建对象的。
2、init 方法,这里手动调用是指我们需要去手动实例化一个对象,而在实例化对象的过程中就会去调用这个方法,因此就称为手动调用 init 方法。
代码演示:
class Person():
def __new__(cls, *args, **kwargs):
print('new方法执行了')
# 我们这里只是想去打印语句,其余的所有操作都是依靠父类的
# 这是在创建一个对象实例,得返回创建的结果
# 如果不return创建的对象,那么最终person就是None
return super().__new__(cls)
def __init__(self,name,age):
print('init方法执行了')
= name
self.age = age
def show(self):
print(f'我的名字是{},今年{self.age}岁')
# 类名() --> 这就是在实例化一个对象,并且会自动调用init方法,构造对象
person = Person('小明','18')
print(person.__str__())
print(person)
运行结果:
我们会发现:使用print函数去打印Person对象 与 调用 str 方法没有什么区别(直接去打印对象,底层也是通过对象调用str方法),都是打印出了对象在内存中的地址,与 Java类似,我们需要去重写str方法,自定义其中的内容,最终打印的就是自定义的内容。
代码演示:
# 重写 str 方法
def __str__(self):
# 这里返回的一定得是一个str对象
return f'姓名:{},年龄:{self.age}'
运行结果:
当然我们也可以去看一下,没有 return 的后果:
操作符对应的特殊方法
运算符 | 特殊方法 | 描述 |
+ | __add__() | 执行加法运算 |
- | __sub__() | 执行减法运算 |
<,<=,== | __lt__(),__le__(),__eq__() | 执行比较运算 |
>,>=,!= | __gt__(),__ge__(),__ne__() | 执行比较运算 |
*,/ | __mul__(),__truediv__() | 执行乘法运算,非整除运算 |
%,// | __mod__(),__floordiv__() | 执行取余运算,整除运算 |
** | __pow__() | 执行幂运算 |
这些了解即可,平常我们在写代码的时候,就是直接使用操作符去执行对应的功能了,不会去显式地调用这些方法。
特殊属性
特殊属性 | 描述 |
obj.__dict__ | 对象的属性字典 |
obj.__class__ | 对象所属的类 |
class.__bases__ | 类的父类元组 |
class.__base__ | 类的首个父类(括号内的第一个) |
class.__mro__ | 类的层次结构 |
class.__subclasses__() | 类的子类列表 |
代码演示:
class A():
pass
class B:
pass
class C(A,B):
def __init__(self,name,age):
= name
self.age = age
a = A()
b = B()
c =C('c',1)
print('对象的属性字典:')
print(a.__dict__)
print(b.__dict__)
print(c.__dict__)
print('对象所属的类:')
print(a.__class__)
print(b.__class__)
print(c.__class__)
print('类的父元组:')
print(A.__bases__)
print(B.__bases__)
print(C.__bases__)
print('类的父类:')
print(A.__base__)
print(B.__base__)
print(C.__base__)
print('类的层次结构:')
print(A.__mro__)
print(B.__mro__)
print(C.__mro__)
print('类的子类列表')
print(A.__subclasses__())
print(B.__subclasses__())
print(C.__subclasses__())
运行结果:
类的深拷贝 与 浅拷贝
在正式学习之前,我们先来看一下下面的代码该怎么解读:
class A():
pass
a = A()
b = a
按照我们在前面所学的知识,这里是创建了一个A类,并且实例化了一个对象a,最后把a赋值给了b, 但由于 a 指向的是一个对象,因此 b 也指向了 a 这个对象。
用专业化的术语,b = a,称b指向了a所指向的对象,上述的过程也可以认为是拷贝。我们也可以打印出地址来观察:
既然说,b = a,是指 b 指向了 a 所指向的对象。那么我们来看一下 下面的代码:
class Person():
def __init__(self,name,dog):
= name
self.dog = dog
class Dog():
def __init__(self, name, age):
= name
self.age = age
def show(self):
print(f'我叫{},今年{self.age}岁了')
dog = Dog('小狗',3)
person1 = Person('小明',dog)
# person2 指向了 person1 所指向的对象
person2 = person1
print(f'person1.dog == person2.dog?{person1.dog == person2.dog}')
# 修改 person2 所指向的dog的属性
= '大白'
# 再打印person1 与 person2 的pet
person1.dog.show()
person2.dog.show()
# 此时把 person1 所指向的对象 拷贝一份 赋值给 person2(这里不是变量赋值,而是对象赋值)
import copy # 导包
person2 = copy.copy(person1)
print(f'person1.dog == person2.dog吗?{person1.dog == person2.dog}')
# 再修改 person2 所指向的dog的属性
= '小猫'
person1.dog.show()
person2.dog.show()
运行结果:
按理来说,将 对象拷贝一份之后,正常的应该就是两者相互不影响了呀,为什么后面修改小狗的属性还是会影响到前面的呢?还是用堆栈图来表述:
上面是直接将person1赋值给person2的结果,而下面的就是拷贝person1所指向的对象的结果,因此当我们通过person2去修改小狗的属性时,person1的小狗属性也会随之变化。之所以导致上面的情况,就是因为在拷贝时,对象包含的子对象内容不拷贝,原来的对象与拷贝的对象都会指向同一个子对象。这就是浅拷贝。
可能有小伙伴会好奇,Python中不是一切皆对象嘛,那如果把name属性修改了,还会影响到原来的吗?答案是不会,因为name这里是字符串类型,而字符串是不可变对象,当我们去修改时只会产生一个新的对象,也就是原本存放字符串的内容地址变为了别的字符串地址,我们来可以画图来表示:
要是实在不理解,就记住,浅拷贝与深拷贝不同的结果,只是针对可变对象的,对于哪些不可变对象不存在这样的问题。
那如果要把浅拷贝改为深拷贝呢?可以利用 copy 模块中的 deepcopy函数,来将子对象来拷贝。因此我们上面的代码也只需要将copy.copy() 改为 copy.deepcopy()即可。
好啦!本期 初始Python篇(12)—— object类、对象的特殊属性与方法、深拷贝与浅拷贝 的学习之旅 就到此结束啦!我们下一期再一起学习吧!