# 面相對象基礎語法 ## 目標 - `dir` 內置函數 - 定義簡單的類（只包含方法） - 方法中的 `self` 參數 - 初始化方法 - 內置方法和屬性 ## 01. `dir` 內置函數（知道） - 在 `Python` 中 **對象幾乎是無所不在的**，我們之前學習的 **變量**、**數據**、**函數** 都是對象 在 `Python` 中可以使用以下兩個方法驗證： 1. 在 **標識符** / **數據** 后輸入一個 `.`，然后按下 `TAB` 鍵，`iPython` 會提示該對象能夠調用的 **方法列表** 2. 使用內置函數 `dir` 傳入 **標識符** / **數據**，可以查看對象內的 **所有屬性及方法** **提示** `__方法名__` 格式的方法是 `Python` 提供的 **內置方法 / 屬性**，稍后會給大家介紹一些常用的 內置方法 / 屬性 | 序號 | 方法名 | 類型 | 作用 | | :--: | :--------: | :--: | :------------------------------------------- | | 01 | `__new__` | 方法 | **創建對象**時，會被 **自動** 調用 | | 02 | `__init__` | 方法 | **對象被初始化**時，會被 **自動** 調用 | | 03 | `__del__` | 方法 | **對象被從內存中銷毀**前，會被 **自動** 調用 | | 04 | `__str__` | 方法 | 返回**對象的描述信息**，`print` 函數輸出使用 | **提示** 利用好 `dir()` 函數，在學習時很多內容就不需要死記硬背了 ## 02. 定義簡單的類（只包含方法） > **面向對象** 是 **更大** 的 **封裝**，在 **一個類中 封裝 多個方法**，這樣 **通過這個類創建出來的對象，就可以直接調用這些方法了**！ ### 2.1 定義只包含方法的類 - 在 `Python` 中要定義一個只包含方法的類，語法格式如下： ```python class 類名: def 方法1(self, 參數列表): pass def 方法2(self, 參數列表): pass ``` - **方法** 的定義格式和之前學習過的**函數** 幾乎一樣 - 區別在于第一個參數必須是 `self`，大家暫時先記住，稍后介紹 `self` > 注意：**類名** 的 命名規則 要符合 **大駝峰命名法** ### 2.2 創建對象 - 當一個類定義完成之后，要使用這個類來創建對象，語法格式如下： ```python 對象變量 = 類名() ``` ### 2.3 第一個面向對象程序 **需求** - **小貓** 愛 **吃** 魚，**小貓** 要 **喝** 水 **分析** 1. 定義一個貓類 `Cat` 2. 定義兩個方法 `eat` 和 `drink` 3. 按照需求 —— 不需要定義屬性  ```python class Cat: """這是一個貓類""" def eat(self): print("小貓愛吃魚") def drink(self): print("小貓在喝水") tom = Cat() tom.drink() tom.eat() ``` #### 引用概念的強調 > 在面向對象開發中，**引用**的概念是同樣適用的！ - 在 `Python` 中使用類 **創建對象之后**，`tom` 變量中 仍然記錄的是 **對象在內存中的地址** - 也就是 `tom` 變量 **引用** 了 **新建的貓對象** - 使用 `print` 輸出 **對象變量**，默認情況下，是能夠輸出這個變量 **引用的對象** 是 **由哪一個類創建的對象**，以及 **在內存中的地址**（**十六進制表示**） > 提示：在計算機中，通常使用 **十六進制** 表示 **內存地址** > > - **十進制** 和 **十六進制** 都是用來表達數字的，只是表示的方式不一樣 > - **十進制** 和 **十六進制** 的數字之間可以來回轉換 - `%d` 可以以 **10 進制** 輸出數字 - `%x` 可以以 **16 進制** 輸出數字 #### 案例進階 —— 使用 Cat 類再創建一個對象 ```python lazy_cat = Cat() lazy_cat.eat() lazy_cat.drink() ``` > 提問：`tom` 和 `lazy_cat` 是同一個對象嗎？ ## 03. 方法中的 `self` 參數 ### 3.1 案例改造 —— 給對象增加屬性 - 在Python中，要給對象設置屬性，非常的容易，但是不推薦使用 - 因為：對象屬性的封裝應該封裝在類的內部 - 只需要在 **類的外部的代碼** 中直接通過 `.` 設置一個屬性即可 > 注意：這種方式雖然簡單，但是不推薦使用！ ```python tom.name = "Tom" ... lazy_cat.name = "大懶貓" ``` ### 3.2 使用 `self` 在方法內部輸出每一只貓的名字 > 由 **哪一個對象** 調用的方法，方法內的 `self` 就是 **哪一個對象的引用** - 在類封裝的方法內部，`self` 就表示 **當前調用方法的對象自己** - **調用方法時**，程序員不需要傳遞 `self` 參數 - 在方法內部 - 可以通過 `self.` **訪問對象的屬性** - 也可以通過 `self.` **調用其他的對象方法** - 改造代碼如下： ```python class Cat: def eat(self): print("%s 愛吃魚" % self.name) tom = Cat() tom.name = "Tom" tom.eat() lazy_cat = Cat() lazy_cat.name = "大懶貓" lazy_cat.eat() ```  - 在 **類的外部**，通過 `變量名.` 訪問對象的 **屬性和方法** - 在 **類封裝的方法中**，通過 `self.` 訪問對象的 **屬性和方法** ## 04. 初始化方法 ### 4.1 之前代碼存在的問題 —— 在類的外部給對象增加屬性 - 將案例代碼進行調整，**先調用方法 再設置屬性**，觀察一下執行效果 ```python tom = Cat() tom.drink() tom.eat() tom.name = "Tom" print(tom) ``` - 程序執行報錯如下： ``` AttributeError: 'Cat' object has no attribute 'name' 屬性錯誤：'Cat' 對象沒有 'name' 屬性 ``` **提示** - 在日常開發中，不推薦在類的外部給對象增加屬性。 - 如果**在運行時，沒有找到屬性，程序會報錯**。 - 對象應該包含有哪些屬性，應該 **封裝在類的內部**。 ### 4.2 初始化方法 - 當使用 ` 類名() `創建對象時，會自動執行以下操作： 1. 為對象在內存中 **分配空間** —— 創建對象 2. 為對象的屬性 **設置初始值** —— 初始化方法(`init`) - 這個 **初始化方法** 就是 `__init__` 方法，`__init__` 是對象的**內置方法** > `__init__` 方法是 **專門** 用來定義一個類 **具有哪些屬性的方法**！ 在 `Cat` 中增加 `__init__` 方法，驗證該方法在創建對象時會被自動調用 ```python class Cat: """這是一個貓類""" def __init__(self): print("初始化方法") ``` ### 4.3 在初始化方法內部定義屬性 - 在 `__init__` 方法內部使用 `self.屬性名 = 屬性的初始值` 就可以 **定義屬性** - 定義屬性之后，再使用 `Cat` 類創建的對象，都會擁有該屬性 ```python class Cat: def __init__(self): print("這是一個初始化方法") # 定義用 Cat 類創建的貓對象都有一個 name 的屬性 self.name = "Tom" def eat(self): print("%s 愛吃魚" % self.name) # 使用類名()創建對象的時候，會自動調用初始化方法 __init__ tom = Cat() tom.eat() ``` ### 4.4 改造初始化方法 —— 初始化的同時設置初始值 - 在開發中，如果希望在創建對象的同時，就設置對象的屬性，可以對`__init__ `方法進行改造 1. 把希望設置的屬性值，定義成 `__init__` 方法的參數 2. 在方法內部使用 `self.屬性 = 形參` 接收外部傳遞的參數 3. 在創建對象時，使用 `類名(屬性1, 屬性2...)` 調用 ```python class Cat: def __init__(self, name): print("初始化方法 %s" % name) self.name = name ... tom = Cat("Tom") ... lazy_cat = Cat("大懶貓") ... ``` ## 05. 內置方法和屬性 | 序號 | 方法名 | 類型 | 作用 | | :--: | :-------: | :--: | :------------------------------------------- | | 01 | `__del__` | 方法 | **對象被從內存中銷毀**前，會被 **自動** 調用 | | 02 | `__str__` | 方法 | 返回**對象的描述信息**，`print` 函數輸出使用 | ### 5.1 `__del__` 方法（知道） - 在 `Python` 中 - 當使用 `類名()` 創建對象時，為對象 **分配完空間**后，**自動** 調用 `__init__` 方法 - 當一個 **對象被從內存中銷毀** 前，會 **自動** 調用 `__del__` 方法 - **應用場景** - `__init__` 改造初始化方法，可以讓創建對象更加靈活 - `__del__` 如果希望在對象被銷毀前，再做一些事情，可以考慮一下 `__del__` 方法 - **生命周期** - 一個對象從調用 `類名()` 創建，生命周期開始 - 一個對象的 `__del__` 方法一旦被調用，生命周期結束 - 在對象的生命周期內，可以訪問對象屬性，或者讓對象調用方法 ```python class Cat: def __init__(self, new_name): self.name = new_name print("%s 來了" % self.name) def __del__(self): print("%s 去了" % self.name) # tom 是一個全局變量 tom = Cat("Tom") print(tom.name) # del 關鍵字可以刪除一個對象 del tom print("-" * 50) ``` ### 5.2 `__str__` 方法 - 在 `Python` 中，使用 `print` 輸出 **對象變量**，默認情況下，會輸出這個變量 **引用的對象** 是 **由哪一個類創建的對象**，以及 **在內存中的地址**（**十六進制表示**） - 如果在開發中，希望使用 `print` 輸出 **對象變量** 時，能夠打印 **自定義的內容**，就可以利用 `__str__` 這個內置方法了 > 注意：`__str__` 方法必須返回一個字符串 ```python class Cat: def __init__(self, new_name): self.name = new_name print("%s 來了" % self.name) def __del__(self): print("%s 去了" % self.name) def __str__(self): return "我是小貓：%s" % self.name tom = Cat("Tom") print(tom) ```