Python进阶之高级用法详细总结

1. 面向对象编程高级特性

1.1 继承

继承是面向对象编程中最常用的高级特性之一，它允许子类从父类中继承属性和方法。可以通过继承来避免重复编写代码，提高代码的复用性和可维护性。

下面是一个继承的示例：

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def run(self):
        print(f"{self.name} is running.")

class Dog(Animal):
    def __init__(self, name, age):
        super().__init__(name)
        self.age = age

    def bark(self):
        print(f"{self.name} is barking.")

dog = Dog("Bob", 2)
dog.run() # 输出 Bob is running.
dog.bark() # 输出 Bob is barking.

在这个示例中，由于 Dog 继承了 Animal，所以 Dog 可以通过 super() 调用 Animal 的 __init__ 方法，以传递 name 参数。

1.2 多态

多态是指同样的方法在不同的子类中有不同的实现，它可以很好地提高代码的可扩展性和可维护性。

下面是一个多态的示例：

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def make_sound(self):
        pass

class Dog(Animal):
    def make_sound(self):
        print(f"{self.name} is barking.")

class Cat(Animal):
    def make_sound(self):
        print(f"{self.name} is meowing.")

animals = [Dog("Bob"), Cat("Tom")]
for animal in animals:
    animal.make_sound()

在这个示例中，Dog 和 Cat 都继承了 Animal，但是它们都重写了 make_sound 方法以实现不同的行为。在 animals 列表中存储了不同类型的动物实例，但是由于它们都实现了 make_sound 方法，所以都可以被遍历并调用该方法。

2. 函数式编程高级特性

2.1 闭包

闭包是指函数内部定义的函数，它可以访问并修改外部函数的局部变量或参数。使用闭包可以实现一些高级的功能，如装饰器、延迟计算、数据缓存等。

下面是一个闭包的示例：

def outer_func(x):
    def inner_func(y):
        return x + y
    return inner_func

add_1 = outer_func(1)
add_2 = outer_func(2)
print(add_1(5)) # 输出 6
print(add_2(5)) # 输出 7

在这个示例中，outer_func 返回了 inner_func，它可以访问并返回了 x，因此 add_1 和 add_2 都是闭包。

2.2 高阶函数

高阶函数是指函数可以接收函数作为参数或返回函数作为结果。使用高阶函数可以实现一些高级的功能，如函数组合、柯里化、偏函数等。

下面是一个高阶函数的示例：

def add(x, y):
    return x + y

def multiply(x, y):
    return x * y

def apply(operator, x, y):
    return operator(x, y)

print(apply(add, 1, 2)) # 输出 3
print(apply(multiply, 3, 4)) # 输出 12

在这个示例中，apply 是一个高阶函数，它可以接收任意的函数作为参数并在内部调用。add 和 multiply 都被当作参数传递给了 apply，因此 apply 实现了通用的计算功能。