python 类和对象详解

熊黎龙2023年3月11日大约 3 分钟约 1022 字

python中一切皆对象

python中类也是对象：
做为类来说，object是所有类的最顶层的基类（包括type）
做为对象来说，type生成了所有类，类是type类生成的对象（包括object）

type是对象而且本身也是类，父类是object。object对象是type类生成的。
type生成了object，同时type让object做为自己的父类。

总结的说：type生成类这个对象，object被类继承。

这里有一疑问：type是谁生成的？type是自己生成的，它自己把自己变成了一个对象，所以它可以把其他类变成了对象。


# type -> int -> 1
type(1)
type(int)

# type -> class -> object
class Student:
  pass
stu = Student()
type(stu)
type(Student)
# 查看基类
print(Student.__bases__)

python对象的三个特征：

内存地址（id函数可查询）
类型
- None（全局唯一对象）
- 数值（整型、浮点、复数、布尔）
- 迭代类型（迭代器、生成器）
- 序列类型（列表、元组、字符串、字节码等等）
- 映射类型（字典）
- 集合（set、frozenset）
- 上下文管理类型（with语句）
- 其他类型（模块、class和实例、函数和方法、代码、object对象、type类型、ellipsis省略号类型、notimplemented类型）
值

魔法函数

魔法函数是双下划线开头且结尾的函数。

魔法函数一览

非数学运算：

字符串表示
- __repr__
- __str__
集合、序列相关
- __len__
- __getitem__
- __setitem__
- __delitem__
- __contains__
迭代相关
- __iter__
- __next__
可调用
- __call__
with上下文管理器
- __enter__
- __exit__
数值转换
- __abs__
- __bool__
- __int__
- __float__
- __hash__
- __index__
元类相关
- __new__
- __init__
属性相关
- __getattr__、__setattr__
- __getattribute__、__setattribute__
- __dir__
属性描述符
- __get__、__set__、__delete__
协程
- __await__、__aiter__、__anext__、__aenter__、__aexit__

数学运算：

一元运算符
- neg（-）、pos（+）、abs
二元运算符
- lt(<)、 le <= 、 eq == 、 ne != 、 gt > 、 ge >=
算术运算符
- add + 、 sub - 、 mul * 、 truediv / 、 floordiv // 、 __ mod__ % 、 divmod divmod() 、 pow ** 或 pow() 、 round round()
反向算术运算符
- radd 、 rsub 、 rmul 、 rtruediv 、 rfloordiv 、 rmod 、 rdivmod 、 rpow
增量赋值算术运算符
- iadd 、 isub 、 imul 、 itruediv 、 ifloordiv 、 imod 、 ipow
位运算符
- invert ~ 、 lshift << 、 rshift >> 、 and & 、 or | 、 __ xor__ ^
反向位运算符
- rlshift 、 rrshift 、 rand 、 rxor 、 ror
增量赋值位运算符
- ilshift 、 irshift 、 iand 、 ixor 、 ior

可迭代的对象

直接循环对象会调用__getitem__()

class Company(object):
  def __init__(self, employee_list):
    self.employee = employee_list
  def __getitem__(self, item):
    return self.employee[item]
company = Company(['张三', '李四', '王五'])
company1 = company[:2]
for em in company:
  print(em)

抽象基类（abc模块）

鸭子类型和魔法方法贯穿了整个python

抽象基类提供接口标准，本身不能被实例化
抽象基类使用原因：

需要强制某一个子类必须实现某些方法
在某些情况系统判定某个对象的类型

# 模拟一个抽象基类（推荐使用）：
# 仅在调用方法的时候抛异常，不能在实例化的时候抛异常
class Animal():
  def eat(self):
    raise NotImplementedError
  def run(self):
    raise NotImplementedError

# 使用全局abc模块:
# 在实例化的时候抛异常
# 不推荐使用，因为比上面的逻辑复杂，用来学习
import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):
  @abc.abstractmethod
  def eat(self):
    pass
  @abc.abstractmethod
  def run(self):
    pass

# python内置的一些接口
# 可当做文档看
from collections.abc import *

多继承的查找顺序

python使用的是c3算法查找属性
正常的矩形继承时，使用的深度优先算法。菱形继承时，使用的广度优先算法。
使用DemoClass.__mro__可查询查找顺序。
python不建议使用多继承，可能会照成逻辑混乱，推荐使用mixin模式

私有属性

类的私有属性使用双下划线__开头的是私有属性，不能被外部访问。

对象的自省

dog = Dog()
# 仅查看该对象内的属性
dog.__dict__
# 动态修改对象的属性
dog.__dict__['sleep_time'] = 8

# 列出对象所有属性
dir(dog)
Animal

上下文管理器

修饰类：

class Sample:
  def __enter__(self):
    print('enter')
    return self
  def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
    print('exit')
  def do_something(self):
    print('doing something')
with Sample() as sample:
  sample.do_something()

修饰函数：

import contextlib

@contextlib.contextmanager
def file_open(file_name):
  print('file open')
  yield {}
  print('file end')

with file_open('abc.txt') as f_opened:
  print('file processing')