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Python概念是什么

发布时间:2021-11-07 00:55:27⊙投诉举报

这篇文章主要介绍“Python概念是什么”,在日常操作中,相信很多人在Python概念是什么问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答”Python概念是什么”的疑惑有所帮助!接下来,请跟着小编一起来学习吧!

对象

对象在Python中起着核心作用。 让我们来看看如何加深对主题的理解。

引擎盖下

您可能知道内置的len函数。 它返回您给它的对象的长度。 但是,数字五的长度是多少? 让我们问一下Python:

>>> len(5)

Traceback (most recent call last): File "", line 1, inTypeError: object of type 'int' has no len()

我喜欢错误,因为它们说明了Python在内部的工作方式。 在这种情况下,Python告诉我们5是一个对象,并且没有len()。

在Python中,一切都是对象。 字符串,布尔值,数字甚至函数都是对象。

我们可以使用内置函数dir()检查REPL中的对象。 当我们在数字5上尝试dir时,它将显示出一个包含在任何数字对象中的函数的大列表:

>>> dir(5)

['__abs__', '__add__', '__and__', '__bool__', '__ceil__', '__class__',  ...'__str__', '__sub__', '__subclasshook__', '__truediv__', '__trunc__',  '__xor__', 'bit_length', 'conjugate', 'denominator', 'from_bytes', 'imag',  'numerator', 'real', 'to_bytes']

为了清楚起见,我将列表略去了一些。

该列表以这些带有下划线的怪异命名函数开头,例如__add__。 这些方法称为魔术方法或dunder(双下划线的缩写)方法。

如果仔细观察,您会发现int类型的对象没有__len__ dunder方法。 这就是Python的len()函数如何知道数字没有长度的原因。  len()所做的全部工作就是在提供它的对象上调用__len __()方法。 这也是为什么Python抱怨" int"类型的对象没有len()的原因。

我在这里随便介绍了方法一词。 让我更正式地定义它:

当函数是对象的一部分时,我们称其为方法。

因此,如果字符串确实有长度,那么它必须具有__len__方法,对吗? 找出答案吧!

>>> dir("test")

['__add__', '__class__','__contains__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__',  '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__',  '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__',  '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__',  '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmod__', '__rmul__',  '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'capitalize',  'casefold', 'center', 'count', 'encode', 'endswith', 'expandtabs', 'find',  'format', 'format_map', 'index', 'isalnum', 'isalpha', 'isascii', 'isdecimal',  'isdigit', 'isidentifier', 'islower', 'isnumeric', 'isprintable', 'isspace',  'istitle', 'isupper', 'join', 'ljust', 'lower', 'lstrip', 'maketrans',  'partition', 'replace', 'rfind', 'rindex', 'rjust', 'rpartition', 'rsplit',  'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith', 'strip', 'swapcase', 'title',  'translate', 'upper', 'zfill']

是的,那里。 由于这是一种方法,因此我们也可以调用它:

>>> "test".__len__()

4

这等效于len(" test"),但不够优雅。 所以不要这样做,只是为了说明这些东西是如何工作的。

dir()还向我们展示了其他一些不太神奇的方法。 随意尝试一些,例如islower:

>>> "test".islower()

True

此方法检查整个字符串是否为小写,因此Python返回布尔值True。 其中一些方法需要一个或多个参数,例如replace:

>>> 'abcd'.replace('a', 'b')

'bbcd'

它将所有出现的" a"替换为" b"。

什么是对象

现在我们已经使用了对象,并且知道Python中的所有内容都是对象,是时候定义什么是对象了:

对象是数据(变量)的集合以及对该数据进行操作的方法

对象和面向对象的编程是在1990年代初期流行的概念。 像C这样的早期计算机语言没有对象的概念。  但是,事实证明,对象是人类易于理解的范例-可用于对许多现实情况进行建模。

如今,大多数(如果不是全部)新语言都具有对象的概念。 因此,您将要学习的内容在概念上也将适用于其他语言。

由于对象是Python语言的基础,因此您也可以自己创建对象,这是合乎逻辑的。 为此,我们需要首先定义一个类。

如果要创建自己的对象类型,则首先需要定义它具有的方法和可以容纳的数据。 该蓝图称为类。

类是对象的蓝图

所有对象都基于一个类。 创建对象时,我们将其称为"创建类的实例"。 字符串,数字甚至布尔值也是类的实例。 让我们探索一下内置函数类型:

>>> type('a')

>>> type(1)

type(True)

显然,有一些类叫做str,int和bool。 这些是Python的一些本机类,但我们也可以构建自己的类!

如果没有汽车的类比,那么没有一部教程是完整的,因此让我们创建一个代表汽车的类。 输入的内容很多,您必须重新开始每个错误。  随时尝试,但是如果您想走捷径,我了解。 只需将以下内容复制并粘贴到您的Python REPL中:

class Car:      speed = 0      started = False       def start(self):      self.started = True          print("Car started, let's ride!")          def increase_speed(self, delta):      if self.started:          self.speed = self.speed + delta              print('Vrooooom!')          else:          print("You need to start the car first")       def stop(self):      self.speed = 0          print('Halting')

不用担心,我们将逐步进行介绍,但首先创建并使用Car类型的对象:

>>> car = Car()

>>> car.increase_speed(10)

You need to start the car first

>>> car.start()

Car started, let's ride!

>>> car.increase_speed(40)

Vrooooom!

>>> _

对象始终是类的实例。 一类可以有许多实例。 我们只是使用Car()创建了Car类的实例,并将其分配给可变car。  创建实例就像调用函数一样-稍后将了解原因。

接下来,我们在汽车对象上调用一种方法:尝试在尚未启动时提高其速度。 糟糕! 只有在启动汽车后,我们才能提高速度并享受它发出的噪音。

现在,让我们逐步了解一下汽车课:

  • 使用class语句后跟类名(Car)定义类。 我们从冒号开始缩进代码块。

  • 我们定义了两个变量,速度和开始。 这是此类的所有实例将具有的数据。

  • 接下来,我们定义了对变量进行操作的三种方法。

在这些方法的定义中,我们遇到了一些奇怪的事情:它们都有一个名为self的参数作为它们的第一个参数。

什么是Self?

老实说,如果您问我,这是Python不太优雅的语言构造之一。

还记得我们在调用car对象上的方法时,例如car.start()吗?  即使start被定义为类中的start(self),我们也不必传递self变量。

这是正在发生的事情:

  • 当我们在对象上调用方法时,Python会自动填充第一个变量,我们习惯将其称为self

  • 第一个变量是对对象本身的引用,因此它的名称

  • 我们可以使用此变量来引用该对象的其他实例变量和函数,例如self.speed和self.start()。

因此,仅在类定义内部,我们才使用self来引用属于实例的变量。  要修改属于我们课程一部分的开始变量,我们使用self.started而不是仅仅启动。

通过使用self,我们可以很清楚地了解到我们正在对该实例进行操作的变量,而不是在对象外部定义且碰巧具有相同名称的其他变量。

从一个类创建多个对象

由于类只是一个蓝图,因此您可以使用它来创建多个对象,就像可以制造多个外观相同的汽车一样。  它们的行为都相似,但是它们都有自己的数据,这些数据不会在对象之间共享:

>>> car1 = Car()

>>> car2 = Car()

>>> id(car1)

139771129539104

>>> id(car2)

139771129539160

我们在这里创建了两个car对象car1和car2,并使用内置方法id()来获取它们的id。  Python中的每个对象都有一个唯一的标识符,因此我们只是证明我们从同一类创建了两个不同的对象。 我们可以独立使用它们:

>>> car1.start()

Car started, let's ride!

>>> car1.increase_speed(10)

'Vrooom!'

>>> car1.speed

10

>>> car2.speed

0

我们刚刚启动了car1并提高了速度,而car2仍然暂停。 检查速度可以确认这是状态不同的不同汽车!

构造函数

从类创建对象时,看起来我们正在调用一个函数:

car = Car()

但这不只是看起来像我们在调用函数,实际上是在调用函数! 我们不必定义的此方法称为构造函数。 它构造并初始化对象。  默认情况下,每个类都有一个名为__init__的类,即使我们自己没有定义它。 这与继承有关,您将很快了解。

您是否曾经使用过str()函数将对象转换为类? 还是int()函数将字符串转换为数字?

>>> 'a' + str(1)

'a1'

>>> int('2') + 2

4

您实际上在这里所做的就是通过调用str和int类的构造函数来创建类型为str和int的新对象。

我们也可以重写__init__方法,以通过接受参数来赋予它更多的功能。 让我们使用自定义构造函数重新定义Car类:

class Car:      def __init__(self, started = False, speed = 0):      self.started = started          self.speed = speed       def start(self):      self.started = True          print("Car started, let's ride!")       def increase_speed(self, delta):      if self.started:          self.speed = self.speed + delta              print("Vrooooom!")          else:          print("You need to start the car first")           def stop(self):      self.speed = 0

我们的自定义构造函数已使用默认值命名参数,因此我们可以通过多种方式创建Car类的实例:

>>> c1 = Car()

>>> c2 = Car(True)

>>> c3 = Car(True, 50)

>>> c4 = Car(started=True, speed=40)

您可能已经注意到,我们现在可以创建未启动但仍要提高速度的新车。 现在,让我们就这样了。

继承

在编程中,最好重用尽可能多的代码。 这种做法甚至有一个很好的缩写,叫做DRY:不要重复自己。

类可以帮助您避免重复代码,因为您可以编写一次类并根据该类创建许多对象。 但是,它们还以另一种方式(称为继承)帮助您。  类可以继承其他类的属性和函数,因此您不必重复自己的工作。

举例来说,我们希望Car类继承Vehicle类的一些基础知识。 并且,在定义的同时,还定义了Motorcycle类。  从示意图上看,它看起来像这样:

Python概念是什么

> Inheritance &mdash; image by author

我们已经看到继承在起作用。 还记得我曾告诉您,即使您没有定义一个类,每个类都有一个构造函数(init)吗?  这是因为每个类都继承自Python中最基础的类,即object:

>>> dir(object)

['__class__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__',  '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__',  '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__reduce__',  '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__',  '__subclasshook__']

当我告诉您" Python中的一切都是对象"时,我的意思就是一切。 这包括类,并且您可以看到我们也可以在类上使用dir()。  它表明该对象具有__init__方法。 不错,不是吗?

继承映射到许多现实情况。 根据上图,我们来看看继承的作用。 我们将从通用的Vehicle类开始:

class Vehicle:      def __init__(self, started = False, speed = 0):      self.started = started          self.speed = speed       def start(self):      self.started = True          print("Started, let's ride!")       def stop(self):      self.speed = 0       def increase_speed(self, delta):      if self.started:          self.speed = self.speed + delta              print("Vrooooom!")          else:          print("You need to start me first")

现在,我们可以使用继承重新定义我们的Car类:

class Car(Vehicle):      trunk_open = False       def open_trunk(self):      trunk_open = True      def close_trunk(self):      trunk_open = False

我们的汽车继承了Vehicle类的所有方法和变量,但添加了一个额外的变量和两个方法来操作后备箱。

覆盖init方法

有时您想覆盖init函数。 为了演示,我们可以创建一个Motorcycle类。 大多数摩托车都有中央支架。 我们将添加将其放入或初始化的功能:

class Motorcycle(Vehicle):      def __init__(self, center_stand_out = False):      self.center_stand_out = center_stand_out          super().__init__()

当您重写构造函数时,根本不会调用父类(我们从中继承)的构造函数。 如果仍然需要该功能,则必须自己调用它。  这是通过super()完成的:它返回对父类的引用,因此我们可以调用父类的构造函数。

在这种情况下,我们增加了中置支架的功能,但删除了在构造函数中设置速度和启动状态的选项。  如果需要,您也可以添加速度和启动状态选项,并将其传递给Vehicle构造函数。

覆盖其他方法

就像__init__一样,我们也可以覆盖其他方法。 例如,如果您要实施不启动的摩托车,则可以覆盖启动方法:

class Motorcycle(Vehicle):      def __init__(self, center_stand_out = False):      self.center_stand_out = center_stand_out          super().__init__()       def start(self):      print("Sorry, out of fuel!")

到此,关于“Python概念是什么”的学习就结束了,希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习,快去试试吧!若想继续学习更多相关知识,请继续关注血鸟云网站,小编会继续努力为大家带来更多实用的文章!


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