python что такое class
BestProg
Содержание
Поиск на других ресурсах:
1. Особенности использования классов в языке Python. Объекты классов и объекты экземпляров
В языке программирования Python классы характеризуются следующими особенностями:
Как известно, в языке Python любой элемент (число, строка, список и т.д) представлен объектом. Это касается и объектно-ориентированной модели Python, в которой различают два типа объектов:
2. Создание объекта класса. Общая форма
На основании имени ClassName может быть создан реальный объект экземпляра.
3. Создание объекта экземпляра. Общая форма
Общая форма создания объекта экземпляра следующая:
4. Особенности объектов классов
В языке Python для объектов классов можно выделить следующие особенности:
5. Особенности объектов экземпляров
Объект экземпляра есть результатом вызова объекта класса. Для объектов экземпляров можно выделить следующие характерные особенности:
6. Что такое атрибут класса? Пример класса Circle
Атрибутом класса считается элемент, который реализован в классе. Таким элементом может быть метод, оператор, поле данных и т.д.
В вышеприведенном классе Circle реализованы следующие атрибуты:
7. Пример объявления и использования простого класса, сохраняющего некоторое значение
Результат выполнения программы
На рисунке 1 изображены объекты, которые создаются в вышеприведенном примере.
Рисунок 1. Структура программы: объекты экземпляра и объект класса
8. Пример реализации класса, который сохраняет набор данных. Класс SquareEquation — решение квадратного уравнения
Объекты и классы Python
В этом руководстве вы узнаете об основных функциях объектов и классов Python. Вы узнаете, что такое класс, как его создать и использовать в своей программе.
Python ‒ это объектно-ориентированный язык программирования. В отличие от процедурно-ориентированного программирования, где основной упор делается на функции, объектно-ориентированное программирование делает упор на объекты.
Разница между классом и объектом в python заключается в том, что объект является экземпляром класса.
Что такое объект в Python?
Объект в Python ‒ это просто набор данных (переменных) и методов (функций), которые воздействуют на эти данные. Точно так же класс является планом для этого объекта.
Мы можем думать о классе, как об эскизе (прототипе) дома. Он содержит все подробности о этажах, дверях, окнах и т.д. На основе этих описаний мы строим дом. Дом ‒ это объект.
Поскольку многие дома можно построить из чертежей дома, мы можем создать множество объектов из класса. Объект также называется экземпляром класса, а процесс создания этого объекта называется созданием экземпляра.
Определение класса
Как и определения функций в Python начинаются с ключевого слова def, определения классов начинаются с ключевого слова class.
Первая строка внутри класса называется docstring и содержит краткое описание класса. Хотя это не обязательно, это настоятельно рекомендуется.
Вот простое определение класса:
Класс создает новое локальное пространство имен, в котором определены все его атрибуты. Атрибуты могут быть данными или функциями.
В нем также есть специальные атрибуты, которые начинаются с двойного подчеркивания __. Например, __doc__ дает нам строку документации этого класса.
Как только мы определяем класс, создается новый объект класса с тем же именем. Этот объект класса позволяет нам получать доступ к различным атрибутам, а также создавать экземпляры новых объектов этого класса.
Создание объекта
Мы увидели, что объект класса можно использовать для доступа к различным атрибутам.
Его также можно использовать для создания новых экземпляров объекта (создания экземпляров) этого класса. Процедура создания объекта аналогична вызову функции.
Атрибуты могут быть данными или методом. Методы объекта ‒ это соответствующие функции этого класса.
Это означает, что поскольку Person.greet является объектом функции (атрибутом класса), Person.greet будет объектом метода.
Вы могли заметить параметр self в определении функции внутри класса, но мы вызвали этот метод просто как harry.greet() без каких-либо аргументов. Это все еще работало.
Это потому, что всякий раз, когда объект вызывает свой метод, сам объект передается в качестве первого аргумента. Итак, harry.greet() переводится как Person.greet (harry).
В общем случае вызов метода со списком из n аргументов эквивалентен вызову соответствующей функции со списком аргументов, который создается путем вставки объекта метода перед первым аргументом.
По этим причинам первым аргументом функции в классе должен быть сам объект. Это условно называется self. Его можно назвать иначе, но мы настоятельно рекомендуем следовать правилам.
Теперь вы ознакомились с объектом класса, объектом экземпляра, объектом функции, объектом метода и их различиями.
Конструкторы в Python
Функции класса, начинающиеся с двойного подчеркивания __, называются специальными функциями, поскольку имеют особое значение.
Особый интерес представляет функция __init __(). Эта специальная функция вызывается всякий раз, когда создается новый объект этого класса.
Этот тип функций также называется конструкторами в объектно-ориентированном программировании (ООП). Обычно мы используем его для инициализации всех переменных.
В приведенном выше примере мы определили новый класс для представления комплексных чисел. В нем есть две функции: __init __() для инициализации переменных (по умолчанию ‒ ноль) и get_data() для правильного отображения числа.
Удаление атрибутов и объектов
Любой атрибут объекта можно удалить в любое время с помощью оператора del. Попробуйте выполнить следующее в оболочке Python, чтобы увидеть результат.
Мы даже можем удалить сам объект, используя оператор del.
На самом деле все намного сложнее. Когда мы делаем c1 = ComplexNumber (1,3), в памяти создается новый объект-экземпляр, и имя c1 связывается с ним.
В команде del c1 эта привязка удаляется, а имя c1 удаляется из соответствующего пространства имен. Однако объект продолжает существовать в памяти, и если к нему не привязано другое имя, он позже автоматически уничтожается.
Это автоматическое уничтожение объектов, на которые нет ссылок, в Python также называется сборкой мусора.
Классы и объекты Python
Python — это объектно-ориентированный язык программирования. Классы и объекты лежат в основе реализации объектно-ориентированной модели программирования в Python.
Что такое класс Python?
Класс — это план, из которого создаются объекты. У классов могут быть свойства и функции.
Например, у нас может быть класс Employee со значением employee_id в качестве свойства и work() в качестве функции. Мы можем создавать различные объекты Employee из этого класса.
Свойства обычно находятся на уровне объекта, поэтому идентификатор employee_id может отличаться для разных объектов Employee.
Функции находятся на уровне объекта или уровня класса. Эти функции в основном работают со свойствами объекта и выполняют определенные задачи.
Как создать?
Мы можем создать класс Python, используя ключевое слово class reserved. Давайте посмотрим на пустой класс, у которого нет никаких свойств или функций.
Пустой класс не дает нам никаких преимуществ. Итак, давайте добавим к нему некоторые свойства и функции класса.
Как создать экземпляр класса?
Когда мы создаем класс Python, он автоматически создает для него конструктор без аргументов по умолчанию. Мы можем вызвать этот конструктор для создания экземпляра класса. Этот экземпляр называется объектом класса.
Встроенная функция type() возвращает тип объекта. Он используется для получения информации о классе объекта.
Что такое базовый класс?
Вы думали, как класс Employee автоматически получил конструктор без аргументов?
Это потому, что Python поддерживает наследование, и каждый класс в Python автоматически наследуется от «объекта» базового класса. Когда мы не определяем конструктор для класса, конструктор класса «объект» используется для создания экземпляра класса.
Определение конструктора для класса
Если вы заметили реализацию класса Employee, невозможно установить значение employee_id. Мы можем определить отдельный метод для установки значения employee_id. Но это обязательное свойство объекта Employee. Лучшее место для установки этих свойств — через конструктор.
Конструктор Python — это специальная функция, которая вызывается при создании экземпляра класса. Это имя функции всегда __init__ и может иметь любое количество параметров. Первым параметром всегда является сам объект, обычно называемый собственной переменной.
Давайте продолжим и создадим конструктор для класса Employee. Мы ожидаем, что вызывающая программа передаст значение employee_id в качестве аргумента.
Выход: 100 is working
Можем ли мы иметь несколько конструкторов?
В отличие от других популярных объектно-ориентированных языков программирования, Python не поддерживает перегрузку методов и конструкторов.
Однако, если мы определим несколько конструкторов в классе, это не вызовет никаких ошибок. Последний конструктор перезапишет ранее определенное определение конструктора. Давайте посмотрим на это на примере.
Переменные класса или переменные экземпляра?
Когда переменная определяется на уровне класса, она называется переменной класса. Когда переменная определяется в конструкторе, она называется переменной экземпляра.
Переменные класса являются общими для всех экземпляров класса, тогда как переменные экземпляра уникальны для экземпляра. Итак, очень важно понимать, когда использовать переменную класса, а когда — переменную экземпляра.
В предыдущих примерах атрибут employee_id уникален для экземпляра Employee, поэтому лучше иметь его в качестве переменной экземпляра и определять в конструкторе.
Предположим, мы хотим отслеживать количество созданных экземпляров сотрудников и выделенных идентификаторов сотрудников. В этом случае мы можем использовать переменные класса для хранения этих данных и обновления экземплярами.
Примечание: мы можем получить доступ к переменным класса через имя класса, а также через переменную экземпляра.
Классы в языке Python.
Объектно-ориентированное программирование в Python.
Классы предоставляют средства объединения данных и функциональности вместе. Создание нового класса создает новый тип объекта, позволяя создавать новые экземпляры этого типа. К каждому экземпляру класса могут быть прикреплены атрибуты для поддержания его состояния. Экземпляры класса также могут иметь методы, определяемые его классом, для изменения его состояния.
По сравнению с другими языками программирования, механизм классов Python добавляет классы с минимумом нового синтаксиса и семантики. Это смесь механизмов класса, взятых из языков программирования C++ и Modula-3. Классы Python предоставляют все стандартные возможности объектно-ориентированного программирования:
Объектно-ориентированная семантика Modula-3 ближе к семантике Python, чем C++.
Имена и объекты классов.
Пространство имен и область видимости в классах в Python.
Определение классов в Python.
Определения классов, так-же как определения функций, должны быть выполнены до того, как они окажут какой-либо эффект. Вполне возможно, что определение класса можно поместить в ветвь оператора if или определить класс внутри функции.
Объект класса в Python.
Создание экземпляра класса в Python.
Единственные операции, понятные экземплярам класса, являются ссылками на атрибуты. Существует два вида допустимых имен атрибутов, атрибуты данных и методы класса.
Метод экземпляра класса в Python.
Объект метода создается путем упаковки указателей объекта экземпляра и объекта функции, только что найденных вместе в абстрактном объекте: это объект метода. Когда объект метода вызывается со списком аргументов, новый список аргументов создается из э
Что такое метод класса в Python и зачем нужен.
Обычно в Python методы класса отмечаются декоратором @classmethod. Метод класса вместо того, чтобы принимать аргумент self, принимает аргумент cls. При вызове метода этот аргумент указывает на сам класс, а не на экземпляр класса. Следовательно он не может изменять состояние экземпляра объекта.
Что такое статический метод в классах Python и зачем нужен.
Статические методы класса отмечаются декоратором @staticmethod. Этот тип метода не принимает ни параметра self как метод экземпляра класса, ни параметра cls как метод класса. При этом, конечно, статический метод может принимать произвольное количество других параметров. Не может изменять ни состоян
Атрибуты класса и переменные экземпляра класса в Python.
Закрытые/приватные методы и переменные класса Python.
Имя с префиксом подчеркивания, например _spam, следует рассматривать как непубличную часть API, будь то функция, метод или элемент данных. Это следует считать деталями реализации и могут быть изменены без предварительного уведомления.
Наследование классов в Python.
Выполнение определения производного класса `DerivedClassName` происходит так же, как и для базового класса `BaseClassName`. Когда объект класса создан, базовый класс `BaseClassName` запоминается. Это используется для разрешения ссылок на атрибуты.
Множественное наследование классов в Python.
Перегрузка методов в классе Python.
Что такое миксины в Python и как их использовать.
Класс Python как структура данных, подобная языку C.
Куску кода Python, который ожидает определенный абстрактный тип данных, часто можно передать класс, который эмулирует методы этого типа данных.
Создание пользовательских типов данных в Python.
Специальные (магические) методы класса Python.
Класс может реализовывать определенные операции, которые вызываются специальным синтаксисом (например, арифметические операции или индексирование и срезы), определяя методы со специальными именами. Это подход Python к перегрузке операторов, позволяющий классам определять собственное поведение по от
Базовая настройка классов Python магическими методами.
Настройка доступа к атрибутам класса Python.
В разделе рассматриваются специальные (магические) методы, которые могут быть определены для настройки поведения при доступе к атрибутам экземпляров класса: __getattr__, __getattribute__, __setattr__, __deltattr__, __dir__.
Дескрипторы классов в Python.
Специальный атрибут __slots__ класса Python.
Специальный (магический) метод __slots__ позволяют явно объявлять элементы данных (например, свойства) и запрещать создание словаря __dict__ и __weakref__. Пространство, сэкономленное от НЕ использования __dict__, может быть значительным! Скорость поиска атрибутов также может быть значительно увели
Специальный метод __init_subclass__ класса Python.
Когда класс наследуется от другого класса, то для этого класса вызывается метод __init_subclass__. Таким образом, можно писать классы, которые изменяют поведение подклассов.
Определение метаклассов metaclass в Python.
По умолчанию классы создаются с использованием класса type(). Тело класса выполняется в новом пространстве имен, а имя класса локально привязано к результату выполнения type(name, bases, namespace). Процесс создания класса можно настроить, передав ключевой аргумент metaclass в строке определения кл
Эмуляция контейнерных типов в классах Python.
Следующие методы могут быть определены для реализации контейнерных объектов. Рассмотрены магические методы: __len__, __length_hint__, __getitem__, __setitem__, __delitem__, __missing__, __reversed__ и __contains__.
Другие специальные методы класса в Python.
Настройка проверок экземпляра и подкласса. Эмуляция универсальных «generic» типов. Эмуляция вызываемых объектов.
Как Python ищет специальные методы в классах.
Для пользовательских классов неявные вызовы специальных методов гарантированно работают правильно только в том случае, если они определены для типа объекта (в теле класса как фактический метод), а не в словаре экземпляра объекта.
Объектно-ориентированное Программирование в Python
Объектно-ориентированное программирование (ООП) — это парадигма программирования, где различные компоненты компьютерной программы моделируются на основе реальных объектов. Объект — это что-либо, у чего есть какие-либо характеристики и то, что может выполнить какую-либо функцию.
Содержание
Представьте сценарий, где вам нужно разработать болид Формулы-1 используя подход объектно-ориентированного программирования. Первое, что вам нужно сделать — это определить реальные объекты в настоящей гонке Формула-1. Какие аспекты в Формуле-1 обладают определенными характеристиками и могут выполнять ту или иную функцию?
Есть вопросы по Python?
На нашем форуме вы можете задать любой вопрос и получить ответ от всего нашего сообщества!
Telegram Чат & Канал
Вступите в наш дружный чат по Python и начните общение с единомышленниками! Станьте частью большого сообщества!
Паблик VK
Одно из самых больших сообществ по Python в социальной сети ВК. Видео уроки и книги для вас!
Один из очевидных ответов на этот вопрос — гоночный болид. Условный болид может обладать такими характеристиками как:
Соответственно, болид можно запустить, остановить, ускорить, и так далее. Гонщик может быть еще одним объектом в Формуле-1. Гонщик имеет национальность, возраст, пол, и так далее, кроме этого, он обладает таким функционалом, как управление болидом, рулевое управление, переключение передач.
Как и в этом примере, в объектно-ориентированном программировании мы создадим объекты, которые будут соответствовать реальным аспектам.
Стоит обратить внимание на то, что объектно-ориентированное программирование — не зависящая от языка программирования концепция. Это общая концепция программирования и большинство современных языков, такие как Java, C#, C++ и Python поддерживают объектно-ориентированное программирование.
В этой статье мы разберем подробную инструкцию объектно-ориентированного программирования в Python, но перед этим, рассмотрим некоторые преимущества и недостатки объектно-ориентированного программирования.
Преимущества и недостатки ООП Python
Рассмотрим несколько основных преимуществ объектно-ориентированного программирования:
Хотя объектно-ориентированное программирование обладает рядом преимуществ, оно также содержит определенные недостатки, некоторые из них находятся в списке ниже:
В следующем разделе мы рассмотрим ряд самых важных концепций объектно-ориентированного программирования.
Как и следует из названия, объектно-ориентированное программирование — это речь об объектах. Однако, перед тем как создать объект, нам нужно определить его класс.
Класс
Класс в объектно-ориентированном программировании выступает в роли чертежа для объекта. Класс можно рассматривать как карту дома. Вы можете понять, как выглядит дом, просто взглянув на его карту.
Cам по себе класс не представляет ничего. К примеру, нельзя сказать что карта является домом, она только объясняет как настоящий дом должен выглядеть.
Отношение между классом и объектом можно представить более наглядно, взглянув на отношение между машиной и Audi. Да, Audi – это машина. Однако, нет такой вещи, как просто машина. Машина — это абстрактная концепция, которую также реализуют в Toyota, Honda, Ferrari, и других компаниях.
Давайте рассмотрим, как мы можем создать самый простой класс в Python. Взглянем на следующий код: