Python的面向对象

一、面向对象基本语法

摘要：本文系统介绍了 Python 面向对象编程的基本语法，涵盖类与对象的概念、属性（实例属性与类属性）、方法（实例方法、类方法与静态方法）、访问控制（封装）以及常用的特殊方法（如__init__、__str__等）。通过丰富的代码示例，帮助读者快速掌握面向对象的核心要素，为后续深入学习打下坚实基础。

1.1 什么是面向对象

面向对象是一种编程思想，把现实世界的事物抽象成对象，对象有属性（特征）和方法（行为）。

1.2 类的基本语法

• 定义一个类

classDog:"""这是一个狗类"""pass# 占位符，暂时什么都不做# 对象实例化car1=Car()car2=Car()print(f"car1 ={car1};\n car2 ={car2};\n type(car1) ={type(car1)};\n type(car2) ={type(car2)}")# 输出结果:# car1 = <__main__.Car object at 0x000001DBE3B363C0>;# car2 = <__main__.Car object at 0x000001DBE3BC1310>;# type(car1) = <class '__main__.Car'>;# type(car2) = <class '__main__.Car'>

1.3 属性

• 实例属性（属于具体对象的）

classCar:passcar=Car()car.name='奔驰'car.color='black'print(f"car.name ={car.name}, car.color ={car.color}")# 输出结果：car.name = 奔驰, car.color = black

• 使用__init()__初始化属性（推荐）

classCar:def__init__(self,name,color,money):self.name=name self.color=color self.money=money car=Car('奔驰','黑色','20万')# self 自动指向carprint(f"car.name ={car.name}, car.color ={car.color}, car.money ={car.money}")# 输出结果: car.name = 奔驰, car.color = 黑色, car.money = 20万

self的含义：

• self代表的是当前实例对象本身
• 调用时不用手动传参,Python自动传递

1.4 方法

• 实例方法（最常用）

classCar:def__init__(self,name,color,money):self.name=name self.color=color self.money=moneydefspeed(self):''' 实例方法： 汽车加速 :return: '''print("汽车加速")defget_info(self):returnf"名称:{self.name}, 颜色:{self.color}, 价格:{self.money}"car=Car('奔驰','黑色','20万')car.speed()# 输出结果:汽车加速car_info=car.get_info()print(f"当前汽车的详细信息为:{car_info}")# 输出结果:当前汽车的详细信息为:名称:奔驰, 颜色:黑色, 价格:20万

• 带参数的方法

classCar:def__init__(self,name,color,money):self.name=name self.color=color self.money=moneydefrun(self,distance):''' 实例方法： 汽车跑了多少米 :return: 一个结果字符串 '''returnf"汽车跑了了{distance}米"car=Car('奔驰','黑色','20万')# 关键字传参car_distance=car.run(distance=100)print(car_distance)# 汽车跑了了100米

1.5 类属性和类方法

• 类属性（所有对象共享）

classCar:# 类属性type_name="汽车"def__init__(self,brand,model):# 实例属性self.brand=brand self.model=model# 通过类访问类属性print(Car.type_name)# 输出结果:汽车# 通过实例也可以读取类属性my_car=Car("吉利","星越")print(my_car.type_name)# 输出结果:汽车# 修改类属性，所有的对象都改变my_car.type_name="小汽车"print(my_car.type_name)# 输出结果:小汽车

• 类方法（使用 @classmethod）

classCar:type_name="汽车"total_cars=0def__init__(self,name,color,money):self.name=name self.color=color self.money=money Car.total_cars+=1@classmethoddefget_total(cls):"""类方法:获取创建的车的总数"""returnf"总共有{cls.total_cars}辆车"@classmethoddefchange_type_name(cls,new_type_name):"""类方法:修改类属性"""cls.type_name=new_type_name car1=Car("宝马","黑色","21万")car2=Car("宝马","白色","25万")print(Car.get_total())# 总共有2辆车Car.change_type_name("越野车")print(Car.type_name)# 越野车

• 静态方法（使用@staticmethod）

classMathUtils:@staticmethoddefadd(a,b):"""静态方法：不需要 self 或者 cls"""returna+bprint(MathUtils.add(1,2))# 3

1.6 访问控制（封装）

Python通过命名约定来控制访问权限

classPerson:def__init__(self,name,age):self.name=name# 公共属性（可以直接访问）self._age=age# 受保护的（建议不要直接访问）self.__money=10# 私有属性（名称修饰，不能直接访问）defget_money(self):"""通过方法来访问私有属性"""returnself.__moneydefset_money(self,money):"""通过方法修改私有属性（可以添加验证）"""if(money>0):self.__money=moneyelse:self.__money=0p=Person("张三",25)print(p.name)# 可以直接访问print(p._age)# 可以直接访问，但是不建议# print(p.__money) # 出现报错 AttributeErrorprint(p.get_money())# 10 通过方法进行访问p.set_money(100)# 修改私有方法print(p.get_money())# 100

总结：

1.7 常用的特殊方法

classDog:def__init__(self,name,age):self.name=name self.age=agedef__str__(self):"""字符串表示（print时调用）"""returnf"狗:{self.name},{self.age}岁"def__repr__(self):"""交互式环境显示"""returnf"Dog('{self.name}',{self.age})"def__len__(self):"""返回长度（len()时调用）"""returnself.agedef__add__(self,other):"""加法运算（+）"""returnDog(self.name+other.name,self.age+other.age)dog=Dog("旺财",3)print(dog)# 狗: 旺财, 3岁（调用 __str__）print(len(dog))# 3（调用 __len__）dog2=Dog("小黑",2)dog3=dog+dog2# 调用 __add__print(dog3.name)# 旺财小黑