Python基础知识入门（五）——面向对象及异常处理的典型代码实现

一时失言乱红尘 2024-04-18 10:04 86阅读 0赞

#类的定义与对象的创建
    #example 1
    class Person:
        number=0  #类属性
        def __init__(self,name,gender,age): #构造函数，创建对象时自动调用，用于初始化对象属性，通常self被指定为第一个参数，表示所创建的对象
            self.name=name
            self.gender=gender
            self.age=age
            Person.number+=1
        def displayPerson(self):        #方法定义，用于输出对象信息
            print('Name:',self.name,'gender:',self.gender,'age:',self.age)
        def displayNumber(self):        #方法定义，用于打印生成对象个数，调用的是类属性number(感觉跟c++中的静态成员变量有点相同)
            print('Total person:',Person.number)
    
    stu1=Person('LiMing','M',19)    
    stu2=Person('LiLi','F',20)          #创建对象，传入的参数要与构造函数参数对应
    stu1.displayPerson()                #通过对象调用实例方法，与c++差不多
    stu2.displayPerson()
    
    print("Total person:",Person.number)    #通过类直接调用类属性
    stu1.displayNumber()                    #通过对象方法显示类属性
    print(stu2.number)                      #通过对象也可调用类属性
    
    stu1.score=90                           #有属性时更新其值，没有此属性时为对象创建该属性
    stu2.score=80
    print("LiMing's score:",stu1.score)     #测试属性是否添加成功
    print("LiLi's score:",stu2.score)
    
    stu1.age=20                             #修改已有属性age
    print(stu1.age)
    
    #del stu1.age                           #删除对象stu1的属性age
    stu1.displayPerson()                    #如果上条代码成功执行，则这条语句就会报错，因为方法displayPerson()中会找不到age属性
    
    print(hasattr(stu2,'score'))            #若对象有该属性(attr是attribute缩写)，则返回True,否则返回False
    print(getattr(stu2,'score'))            #返回该对象的该属性值
    setattr(stu2,'score',100)               #设置对象的属性值，若该对象有此属性，则更新其值。若无此属性，则添加该属性并设置其属性值
    setattr(stu2,'money',1)
                                            #下面四条语句是用来测试上述语句是否设置成功
    print(stu2.money)                       #测试属性money是否设置成功
    print(getattr(stu2,'score'))            #测试属性score是否设置成功
    delattr(stu2,'score')                   #删除属性score
    print(hasattr(stu2,'score'))            #测试属性是否删除成功
    '''
    运行结果：
    Name: LiMing gender: M age: 19
    Name: LiLi gender: F age: 20
    Total person: 2
    Total person: 2
    Total person: 2
    LiMing's score: 90
    LiLi's score: 80
    20
    Name: LiMing gender: M age: 20
    True
    80
    1
    100
    False'''
    
    #属性和方法
    #example 2
    '''
    属性分为类属性和对象属性
    类属性：在类中方法之外定义的属性，可看做公有财产，既可通过类名访问，也可通过对象名访问Person.number和stu1.number均可
    对象属性：在构造函数或类外定义，只为特定对象所拥有，故只能通过对象名访问，如Person.name就不会成功执行
    公有属性，私有属性：以命名方式区别，私有属性以__（双下划线）开头
                      __number=0 #私有类属性  self.__age=age #私有对象属性
                      Person._Person__number  #调用私有类属性  stu1._Person__age #调用私有对象属性'''
    class classname:
        public_classattr=0          #公有类属性
        __private_classattr=1       #私有类属性
        def __init__(self,public_objattr,private_objattr):
            self.public_objattr=public_objattr      #公有对象属性
            self.__private_objattr=private_objattr  #私有对象属性
    
    class1=classname(2,3)
    print("公有类属性：",classname.public_classattr)  #类属性用类名访问
    print("私有类属性：",classname._classname__private_classattr) #私有的在属性前面加_类名
    print("公有对象属性：",class1.public_objattr)      #对象属性用对象访问
    print("私有对象属性：",class1._classname__private_objattr)
    '''
    运行结果
    公有类属性： 0
    私有类属性： 1
    公有对象属性： 2
    私有对象属性： 3'''
    
    #对象方法，类方法，静态方法，内置方法（构造和析构）
    #example 3
    '''对象方法包括公有方法和私有方法
    公有方法:既可以通过类名调用，也可以通过对象名调用。但是用类名调方法时必须传入一个对象
    私有对象：可以通过类名或对象名调用，也可以通过对象的公有方法调用私有方法
    '''
    class Methods:
        def publicMethod1(self):
            print("公有方法publicMethod!")
        def __privateMethod(self):
            print("私有方法privateMethod!")
        def publicMethod2(self):
            self.__privateMethod()          #在对象的共有方法中用self调用对象的私有对象
    
    m=Methods()
    m.publicMethod1()                       #通过对象调用公有方法
    Methods.publicMethod1(m)                #通过类调用公有方法，需要传入一个对象
    
    m._Methods__privateMethod()             #通过对象调用私有方法，在私有方法前要加‘_类名’
    Methods._Methods__privateMethod(m)      #通过类调用私有方法
    m.publicMethod2()                       #通过公有方法调用私有方法
    '''
    运行结果
    公有方法publicMethod!
    公有方法publicMethod!
    私有方法privateMethod!
    私有方法privateMethod!
    私有方法privateMethod!'''
    
    #example 4
    #类方法和静态方法
    class method:
        @classmethod                    #用修饰器@classmethod来定义类方法
        def publicClassMethod(cls):     #定义类方法时用cls作为第一个参数名称，在调用时不需要为该参数传递值
            print("公有类方法publicClassMethod!")
        @classmethod
        def __privateClassMethod(cls):  #一旦定义的是私有方法，要记得双下划线开头
            print("私有类方法privateClassMethod!")
            
        @staticmethod
        def publicStaticMethod():       #用修饰器@staticmethod来定义类方法
            print("公有静态方法publicStaticMethod!")  #定义静态方法时无需传入self参数或cls参数
        @staticmethod
        def __privateStaticMethod():
            print("私有静态方法privateStaticMethod!")
            
        def publicMethod(self):
            print("普通公有方法publicMethod!")    #定义普通方法时用self作为第一个参数名称代表对象，在调用时不需要为该参数传递值
        def __privateMethod(self):
            print("普通私有方法privateMethod!")
    
        publicMethodToClassMethod=classmethod(publicMethod)     #用内置函数classmethod()将普通方法转为类方法
        privateMethodToClassMethod=classmethod(__privateMethod)
        
        publicMethodToStaticMethod=staticmethod(publicMethod)   #用内置函数staticmethod()将普通方法转为静态方法
        privateMethodToStaticMethod=staticmethod(__privateMethod)
        
    m=method()
    m.publicClassMethod()                   #可用对象名和类名访问公有类方法
    method.publicClassMethod()
    m._method__privateClassMethod()         #可用对象名和类名访问私有类方法
    method._method__privateClassMethod()
    
    m.publicMethodToClassMethod()          #访问转换的类方法
    method.publicMethodToClassMethod()
    m.privateMethodToClassMethod()
    method.privateMethodToClassMethod()
    
    m.publicStaticMethod()                  #可用对象名和类名访问公有静态方法
    method.publicStaticMethod()
    m._method__privateStaticMethod()        #可用对象名和类名访问私有静态方法
    method._method__privateStaticMethod()
    
    m.publicMethodToStaticMethod(m)         #访问转换的静态方法，但调用时必须传入一个对象
    method.publicMethodToStaticMethod(m)
    m.privateMethodToStaticMethod(m)
    method.privateMethodToStaticMethod(m)
    '''
    运行结果
    公有类方法publicClassMethod!
    公有类方法publicClassMethod!
    私有类方法privateClassMethod!
    私有类方法privateClassMethod!
    普通公有方法publicMethod!
    普通公有方法publicMethod!
    公有静态方法publicStaticMethod!
    公有静态方法publicStaticMethod!
    私有静态方法privateStaticMethod!
    私有静态方法privateStaticMethod!
    普通公有方法publicMethod!
    普通公有方法publicMethod!
    普通私有方法privateMethod!
    普通私有方法privateMethod!'''
    
    #example 5
    #内置方法
    #这里只看比较重要的构造函数和析构函数
    '''构造函数见example 1中的__init__(self,...)函数
    析构函数见__del__(self),调用方法：del obj_name
    对象创建时自动调用构造函数，用来为对象分配内存并对属性进行初始化
    对象删除时自动调用析构函数，用来收回对象占用的存储空间
    构造函数和析构函数均可以由用户自己定义，用户有对其定义时，按照用户所定义的运行
    用户没有对其定义时，调用默认的内置函数'''
    
    #example 6
    #继承
    #内置函数super()的使用，当继承关系发生改变时，只需改变基类名称，这样可以降低代码的维护量
    class Person:
        def __init__(self,name,gender,age): #构造函数，创建对象时自动调用，用于初始化对象属性，通常self被指定为第一个参数，表示所创建的对象
            self.name=name
            self.gender=gender
            self.age=age
        def display(self):        #方法定义，用于输出对象信息
            print('Name:',self.name,'gender:',self.gender,'age:',self.age)
    class Student(Person):
        def __init__(self,name,gender,age,no,major):
            super(Student,self).__init__(name,gender,age)  #用super(派生类,self)当作基类，调用基类的构造函数
            self.no=no
            self.major=major
        def displayStudent(self):
            print('number:',self.no,'major:',self.major)
            super(Student,self).display()                   #用super调用基类的display()方法
    
    stu1=Student('张明','男',19,'20190901','计算机系')
    stu2=Student('张丽','女',20,'20190902','物理系')
    stu1.displayStudent()
    stu2.displayStudent()
    '''
    运行结果
    number: 20190901 major: 计算机系
    Name: 张明 gender: 男 age: 19
    number: 20190902 major: 物理系
    Name: 张丽 gender: 女 age: 20'''       
    
    #example 7
    #多态(多态指基类的同一个方法在不同的派生类中具有不同的表现和行为，即派生类可能对基类的一些行为进行改变)
    #方法重载
    class Animal():
        def display(self):
            print('I am an animal.')    #三个派生类cat,dog,wolf均继承与基类Animal
    class Dog(Animal):
        def display(self):
            print('I am a dog.')        #每个派生类中display()方法都覆盖了基类中的display()
    class Cat(Animal):
        def display(self):
            print('I am a cat.')
    class Wolf(Animal):
        def display(self):
            print('I am a wolf.')
    
    x=[item() for item in (Animal,Dog,Cat,Wolf)]
    for item in x:
        item.display()
    '''
    运行结果
    I am an animal.
    I am a dog.
    I am a cat.
    I am a wolf.'''
    
    #运行符重载
    class number():
        def __init__(self,a,b):
            self.a=a
            self.b=b
        def __add__(self,x):                        #重载了+，-两个运算符，使其作用域不仅在基本类型，而延伸到类
            return number(self.a+x.a,self.b+x.b)    #这里的self为第一操作数，x为第二操作数
        def __sub__(self,x):
            return number(self.a-x.a,self.b-x.b)
    
    n1=number(10,20)
    n2=number(100,200)
    m=n1+n2
    n=n2-n1
    print(m.a,m.b)      #110 220
    print(n.a,n.b)      #90 180
    
    #example 8
    #异常处理
    #try...except...
    a=[1,2,3,4,5]
    try:
        print(a[5])         #待检测的程序代码
    except IndexError:      #IndexError是异常类型：索引下表出界的意思，这个是由计算机所报出的错误[IndexError: list index out of range]
        print('索引下标出界') #此题输出：索引下标出界
    
    #try...except...else...finally
    while True:
        try:
            x=int(input("请输入数据1："))
            y=int(input("请输入数据2："))
            z=x/y
        except ValueError:          #传入参数错误
            print("应全部输入数值数据！")
        except ZeroDivisionError:   #除零错误
            print("除数不能为零！")
        except NameError:           #变量未定义错误
            print("变量不存在！")
        else:
            print("最终结果为：",z)
        finally:
            print("END")
        print("-----------------------------------------")
    '''
    运行结果
    请输入数据1：3
    请输入数据2：a
    应全部输入数值数据！
    END
    -----------------------------------------
    请输入数据1：5
    请输入数据2：0
    除数不能为零！
    END
    -----------------------------------------
    请输入数据1：8
    请输入数据2：2
    最终结果为： 4.0
    END'''
    
    #example 9
    #断言与上下文管理语句
    try:
        x=input("请输入数据1：")
        y=input("请输入数据2：")
        s="两次输入的数据不相等"
        assert x==y,s
    except AssertionError: #断言即是条件表达式，表达式为真，不执行任何操作；表达式为假，抛出断言错误
        print(s)
    '''
    请输入数据1：abc
    请输入数据2：abc
    >>> 
    请输入数据2：a2c
    两次输入的数据不相等'''