Pythonのオブジェクト指向とクラスの基本構文

Python でオブジェクト指向プログラミングを書きたいと知ったとき、私は躊躇して落ち着きませんでした。私はずっと考えていました。この穴をどうやって登ればいいでしょうか？ Pythonはオブジェクト指向の内容が多いので、しっかり解説したい場合は、前回の内容をオブジェクト指向の考え方で学び直すのがベストです。この穴はとても大きいので、迷った末に重要な内容だけを取り上げましょう。足りない内容は皆で補うしかありません。

一般論として、私が使用しているバージョンはpython2.7であり、バージョンによって違いがある可能性があります。

それでは、始める前に、質問について考えてコードを見てみましょう:

なぜ a の値のみを作成するのですか?また、私が書いていないメソッドをいくつか使用できるのですか?

友人の中には、「この時点では a は文字列オブジェクトなので、もちろん文字列メソッドを使用できます。これらのメソッドは Python によって事前に記述されています。」と言う人もいるかもしれません。

さて、質問を変えましょう。なぜ Python はそれが文字列オブジェクトであることを認識するのでしょうか?

この問題について詳しく説明する前に、一文を思い出してください。Python のすべてはオブジェクトであり、オブジェクトはクラスによって作成されます。

では、クラスとは何ですか?ここで例を示します。

ある日、道を歩いていると、突然目の前に敵が現れました。この時、私は彼を殴りたかったが、力が相互作用し、彼を殴ると拳が痛くなるだろう。おい、このとき道端に石を見つけたんだ、大きさも形もちょうどよかった、警察官がどう思ったかはともかく、これはいい選択だった。それから私は石を拾い上げ、良い子には真似できないような行動を敵に対して行いました。それから私は自分の功績と名声を隠し、これをやめて家に帰りました。

この過程で、なぜそれが石であることがわかるのでしょうか？

石のような見た目をしているからです！

なぜ石が人に当たる可能性があることがわかっているのですか?

石が硬いから！

なぜ岩が硬いことがわかるのですか?

だって…そうですね…子供の頃、父が私にこう言いました。

この時点で、私たちは結論を導くことができます。私たちは、オブジェクトの概念がすでに頭の中にあるので、オブジェクトが何であるか、そしてそれがどのような機能を持っているかを知っています。この概念は長老から知られている場合もあれば、さまざまな実験を経て自分でまとめたものである場合もあります。 「ブラックホール」についての私たちの理解と同様に、それらは科学者によるさまざまな研究から導き出されています。

誰かを石で殴る例をコードで実装する方法:

class Stone(object):　　# 我创建一个叫Stone的类

  def attack(self):
    print '把头伸过来，我给你加个buff'

a = Stone()  # 我用类创建了一个对象，也称为类的实例化
a.attack()   # 我使用这个对象的方法

非常に良いので、必要なものは完了しました。

他のオブジェクトを作成する場合:

明らかに、Python は攻撃メソッドを準備していないため、使用できません。

いわゆるクラスは単なる抽象定義ですが、インスタンスは具体的なオブジェクトです。それらの違いは私の心の中の石と手の中の石のようなもので、後者だけが現実です。もちろん、ここでは理想論などについて話さないでください。

これを見ると、クラスとオブジェクトの関係がより明確になるはずです。一部の学生は、「Python のすべてのクラスは事前に作成されています。Python にクラスを自動的に生成させ、特定のタイミングでこれらのクラスを使用させる方法はありますか?」と尋ねるかもしれません。おめでとうございます、クラスメート、あなたは人工知能の限界に達したかもしれません。それが実現できれば、それは私たちの学習能力と同じになるのではないでしょうか。まあ、これは私の単なるアイデアですが、実際の人工知能を実現する方法はまだわかりません。しかし、プログラマーとしては、人工知能をプログラミングできるようになるかもしれません。さあ、生涯の追求です。

クラスとインスタンス化とは何かについて話した後、クラスの基本的な構文を見てみましょう。

まず、classは関数を定義するdefと同様にクラスを定義するためのキーワードです。

紧接着的是类名，这个可以自定义，同样的，不能和python的内置关键字冲突。另外，建议避开python的内建类型，例如 str、int之类的名字。规范的命名应该遵从“驼峰命名法”，例如： MyClass 这里的命名，每个单词的首字母大写。

然后是一个括号，里面的参数是用于继承的，一般继承于 object，表示一个新式类。另外，你可能见过没有括号的写法，这是经典类的写法。

示例：

class NewClass(object):
  pass

class OldClass:
  pass

New = NewClass()  # 创建一个新式类的实例
Old = OldClass()  # 创建一个经典类的实例

这就是类的基本语法，当然这样还是不够的，但是在更深入之前，我想先讲一个新旧式类的差别。

在这里，我们先打印一下两个变量的类型：

print type(New)
print type(Old)

可以看下两者的输出是不同的。

在早于python2.2的版本时，只有经典类这一种写法，当时，类和类型没有合并。

类是类对象，实例是实例对象，这两个对象之间没有任何关系。

这句话是什么意思？看代码：

print type(OldClass)
print type(Old)

我们可以看见其输出很含糊，经典类属于类对象，无论是哪个类，都统一为“类”类型，实例属于实例类型，却不知道其是由哪个类创建的，所以的实例都统一为“实例”类型。也就是说当时的类型用 classobj 和 instance 代表了所以的类和实例，无论你是哪个类，又或是哪个类创建的实例。

这样的信息实在太少，而类和类型之间非常混乱。为了解决这种情况，在 python2.2 中引入了新式类，并进行了类和类型的同统一。

print type(NewClass)
print type(New)

类的类型是 type？type 返回的对象还能像类一样创新新对象？

总结的来说：在新式类中，所以的类对象都是 type 的实例。而不同的类对象有能创建出其对应的实例。

class NewClass(object):
  def __init__(self, val):
    self.val = val

New = NewClass(123)  
b = type(New)(321) # 对实例来说type返回的是类对象，我又可以用类对象来和创建新的实例
print b.val

构造器方法

一般可以理解类中的函数就是方法，而方法分为：实例方法，只有实例化后才能调用的，其第一个参数一般为 self，代表实例本身；类方法，其第一个参数为 cls，代表类本身；还有静态方法，就是个普通函数，没有要求参数。

1. __init__(self [,arg1,....]):

当类被调用进行实例化的时候，python会自动调用类里面的构造函数（如果有的话），在构造函数中，可以进行各种初始化的操作，最常见的就是上面的进行实例的属性的创建。

python 在示例化的时候，会检查其实行了 __init__ 方法了没有，如果没有则不对实例进行任何操作，然后返回对象。如果实行了这个方法，则自动调用这个方法，并自动将 self 传进行，也就是说我们在实例化进行传参的时候，将不用理会 self，直接传给后面的参数。

讲到属性，就必须要提一下什么是属性。属性这个对象其实更像一个变量，大多数对象都可以有属性（不包括python的内置类型），例如函数。

def Test():
  pass

Test.a = 123
print Test.a

因为函数也是一个对象。

属性在类中，就是一个变量，例如：

class NewClass(object):
  a = 123

print NewClass.a

当然，因为 python 的特性，我们可以在运作中为某个对象添加属性，而不用一开始就在类中写定。

注意，这个方法应该返回 None，也就是说我们一般不用 return 任何对象，让它默认返回就行了。

2. __new__(cls [,arg1,....]):

这也是一个构造器方法，它是一个类方法，一般在对 python 的不可变数据类型进行继承扩展的时候用的比较多。

某处拿来的代码示例：

class RoundFloat(float):
  def __new__(cls, val):
    return super(RoundFloat, cls).__new__(cls, round(val, 2))

a = RoundFloat(3.14159)
print a

解构器方法

__del__(self [,arg1,....])

这个方法将会在对象所以的引用被清除后才执行，例如：

class Test(object):

  def __del__(self):
    print '我被干掉了，兄弟们为我报仇！'

a = Test() # 创建了一个对象
b = a  # b又引用了a
c = b  # c又引用了b，现在 a 所指向的对象有3次引用，相当有三条命
del a  # 干掉一条命
del b  # 又干掉
del c  # 听说你有3条命？全部干掉！

注意，这里只输出了一次，也就是说到了最后才删除完毕。这里要注意一下几点：

1.调用 del 并不意味着完成删除某个对象，只是减少引用。

2.如果你有一个循环引用或其它的原因，让一个实例的引用逗留不去，该对象的__del__()可能永远不会被执行。

3.__del__()未捕获的异常会被忽略掉（因为一些在__del__()用到的变量或许已经被删除了）。 不要在__del__()中干与实例没任何关系的事情。

4.一般情况下并不用实现这个方法，因为这样有一定的风险。

5.如果你定义了__del__，并且实例是某个循环的一部分，垃圾回收器将不会终止这个循环— —你需要自已显式调用 del。

6.如果继承了父类，且父类中也有解构器，要记得调用。否则可能会有某些在父类中的清理方法没有调用到，出现以下无法预料的错误。

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