Python编程基础之类和对象

引言

类和对象是面向对象编程的基础。在Python中，类的定义非常简洁，同时也提供了强大的面向对象编程能力。

本文将从以下几个方面介绍Python编程中类和对象的基础知识:

1. 类的定义和使用
2. 对象的创建和属性访问
3. 方法的定义和使用
4. 类的继承和多态性

类的定义和使用

定义类

在Python中，使用class关键字定义一个类。一个类通常由属性和方法组成。属性是描述类的特征，方法是描述类的行为。

下面是一个实例：

class Car:
    brand = ""
    price = 0
    def __init__(self, brand, price):
        self.brand = brand
        self.price = price
    def run(self):
        print(self.brand + " is running")

上面的Car类有两个属性brand和price，以及一个构造函数__init__和一个方法run。

__init__方法是构造函数，在Python中用于初始化对象的属性。其第一个参数self指代的就是对象本身，用于引用对象的属性和方法。在定义其他方法的时候，也需要加上self作为第一个参数。

使用类

类的使用需要先创建类的实例对象。创建对象的方式是调用类的构造函数，例如

my_car = Car("BMW", 300000)

这里我们创建了一个名为my_car的对象，其品牌为"BMW"，价格为300000。

访问类属性

对象创建完毕后，我们可以通过对象名+属性名的方式来访问对象的属性，例如

print(my_car.brand)
print(my_car.price)

上面的代码分别输出了汽车品牌和价格的信息。

调用类方法

类方法的调用也非常简单，只要使用对象名+方法名的方式，例如

my_car.run()

这里我们调用了汽车的run()方法，程序将输出汽车品牌和"is running"。

对象的创建和属性访问

创建对象

创建对象需要调用类的构造函数。举例来说，我们可以这样定义一个Person类：

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

上面的代码定义了一个Person类，类中有两个属性name和age，在构造函数中进行初始化。

我们可以使用以下语句创建一个Person对象：

p = Person("Tom", 18)

上面的代码使用类名Person调用构造函数创建了一个Person对象，并将对象赋值给变量p。

访问对象属性

对象属性可以通过点号.来访问，例如：

print(p.name)
print(p.age)

将分别输出"Tom"和18。

修改对象属性

可以直接给对象的属性重新赋值来修改对象属性，例如：

p.age = 19

通过上面的代码，我们将p的age属性值修改为19。

方法的定义和使用

定义方法

在Python中，通过将某个函数的第一个参数命名为self，来声明这个函数是对象的方法，例如：

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    def say_hi(self):
        print("Hi, my name is %s!" % self.name)

上面的代码中，我们定义了一个名称为"say_hi"的方法。

调用方法

调用对象的方法很简单，只要使用对象名+方法名的方式，例如：

p = Person("Tom", 18)
p.say_hi()

上面的程序会输出：Hi, my name is Tom!

类的继承和多态性

类的继承

继承是面向对象编程中一个非常强大的特性。在Python中，一个类可以继承另一个类，并将其属性和方法都继承下来。

例如：

class Student(Person):
    def __init__(self, name, age, score):
        Person.__init__(self, name, age)
        self.score = score
    def say_hi(self):
        print("Hi, my name is %s, and my score is %d" % (self.name, self.score))

上面的代码中，我们定义了一个名为Student的子类，它继承了Person父类的__init__方法，并添加了score属性和say_hi方法。

注意，在定义子类的时候，需要在类名后面加上父类的名称，以此表示继承关系。

多态性

多态性是面向对象编程中的另一个重要特性，它表现为相同的方法在不同对象中表现出不同的行为。在Python中，多态性通常通过类的继承和方法的重写实现。

例如：

p = Person("Tom", 18)
s = Student("Jack", 20, 90)
p.say_hi()
s.say_hi()

上面的代码中，我们创建了一个Person对象和一个Student对象，它们都有名为say_hi的方法。但是由于Student类重写了Person类的say_hi方法，因此输出的结果分别是：

Hi, my name is Tom!
Hi, my name is Jack, and my score is 90

结论

在Python中，类和对象是非常重要的概念。了解了类和对象的基础知识之后，就可以开始使用Python进行面向对象编程了。