C 프로그래머를 위한 Python의 OOP 개념 98
- Mary-Kate Olsen원래의
- 2024-11-16 15:50:03462검색
다음은 C 98 프로그래머를 위한 Python의 OOP 개념에 대한 포괄적인 데모입니다.
클래스 정의 및 객체 생성
파이썬
# Privado por convenção: _underscore_simples
# "Realmente privado": __underscore_duplo (name mangling)
# Público: sem underscore
from abc import abstractmethod
class Animal(ABC):
# Em python, variáveis declaradas no escopo da classe e não dentro de um
# método específico, são automaticamente compartilhadas por todas instâncias.
species_count = 0 # além disso, elas podem ser inicializadas diretamente dentro da classe.
# Construtor
def __init__(self, name):
# Variáveis de instância
self.name = name # público
self._age = 0 # protegido por convenção
self.__id = id(self) # privado (mas você consegue acessar com name mangling)
Animal.species_count += 1
# Destrutor
def __del__(self):
Animal.species_count -= 1
# Método regular
@abstractmethod
def make_sound(self):
pass # Equivalente a um método abstrato/virtual (deve ser implementado apenas nas classes filhas)
# Método estático (não precisa da instância para ser utilizado, nem utiliza seus atributos)
@staticmethod
def get_kingdom():
return "Animalia"
# Método de classe (recebe a classe como primeiro argumento, pode acessar atributos da classe)
@classmethod
def get_species_count(cls):
return cls.species_count
# Decorador de propriedade (getter)
@property
def age(self):
return self._age
# Decorador de propriedade (setter)
@age.setter
def age(self, value):
if value >= 0:
self._age = value
# Métodos especiais (sobrecarga de operadores)
def __str__(self): # Como toString() - para string legível
return f"Animal named {self.name}"
def __repr__(self): # Para debugging
return f"Animal(name='{self.name}')"
def __eq__(self, other): # Operador de comparação ==
return isinstance(other, Animal) and self.name == other.name
def __len__(self): # Função len()
return self._age
def __getitem__(self, key): # Operador de acesso []
if key == 'name':
return self.name
raise KeyError(key)
C98
#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
class Animal {
public:
static int species_count;
Animal(const std::string& name) : name(name), _age(0), __id(++id_counter) { // construtor
++species_count;
}
~Animal() { // destrutor
--species_count;
}
virtual void make_sound() = 0; // Método não implementável na classe base (virtual/abstrato)
static std::string get_kingdom() { // Não existe distinção entre
// @classmethod e @staticmethod em cpp, apenas static methods.
return "Animalia";
}
// static methods podem ser utilizados sem instanciar uma classe e têm
// acesso às propriedades estáticas da classe:
static int get_species_count() {
return species_count;
}
// getter:
int get_age() const {
return _age;
}
// setter:
void set_age(int age) {
if (age >= 0) {
_age = age;
}
}
// Implementação dos métodos especiais que vimos em python:
std::string to_string() const {
return "Animal named " + name;
}
std::string repr() const {
std::ostringstream oss;
oss << "Animal(name='" << name << "', age=" << _age << ",>
<h2>
Herança
</h2>
<h3>
Python
</h3>
<pre class="brush:php;toolbar:false">class Dog(Animal):
def __init__(self, name, breed):
# Chama o construtor da classe pai
super().__init__(name)
self.breed = breed
# Sobrescreve o método da classe pai
def make_sound(self):
return "Woof!"
C98
class Dog : public Animal {
public:
Dog(const std::string& name, const std::string& breed) : Animal(name), breed(breed) {}
void make_sound() override {
std::cout << "Woof!" << std::endl;
}
private:
std::string breed;
};
다중 상속
파이썬
class Pet:
def is_vaccinated(self):
return True
class DomesticDog(Dog, Pet):
pass
C98
class Pet {
public:
bool is_vaccinated() const {
return true;
}
};
class DomesticDog : public Dog, public Pet {
public:
DomesticDog(const std::string& name, const std::string& breed) : Dog(name, breed) {}
};
추상 클래스
파이썬
from abc import ABC, abstractmethod
class Shape(ABC):
@abstractmethod
def area(self):
pass
C98
class Shape {
public:
virtual ~Shape() {}
virtual double area() const = 0;
};
사용예
파이썬
if __name__ == "__main__":
# Cria objetos
dog = Dog("Rex", "Golden Retriever")
# Acessa atributos
print(dog.name) # Público
print(dog._age) # Protegido (ainda acessível)
# print(dog.__id) # Isso falhará
print(dog._Animal__id) # Isso funciona (acessando attribute privado com name mangling)
# Propriedades
dog.age = 5 # Usa setter automaticamente
print(dog.age) # Usa getter automaticamente
# Métodos estáticos e de classe
print(Animal.get_kingdom())
print(Animal.get_species_count())
# Verifica herança
print(isinstance(dog, Animal)) # True
print(issubclass(Dog, Animal)) # True
# Métodos especiais em ação
print(str(dog)) # Usa __str__
print(repr(dog)) # Usa __repr__
print(len(dog)) # Usa __len__
print(dog['name']) # Usa __getitem__
C98
int main() {
// Cria objetos
Dog dog("Rex", "Golden Retriever");
// Acessa atributos
std::cout << dog.name << std::endl; // Público
std::cout << dog.get_age() << std::endl; // Protegido (ainda acessível)
// std::cout << dog.__id << std::endl; // Isso falhará (privado)
// Propriedades
dog.set_age(5); // Usa setter
std::cout << dog.get_age() << std::endl; // Usa getter
// Métodos estáticos e de classe
std::cout << Animal::get_kingdom() << std::endl;
std::cout << Animal::get_species_count() << std::endl;
// Equivalente aos "métodos especiais":
// Verifica herança
if (dog.isinstance<Animal>()) {
std::cout << "dog é uma instância de Animal" << std::endl;
}
std::cout << dog.to_string() << std::endl; // Usa to_string
std::cout << dog.repr() << std::endl; // Usa repr
std::cout << dog["name"] << std::endl; // Usa operador []
}
Python과 C 98의 주요 차이점
- 공개/비공개/보호 키워드 없음(명명 규칙 사용)
- 다중 상속은 다릅니다.
- Python은 C3 선형화와 함께 MRO(Method Resolution Order)를 사용합니다
- C와 같은 가상 상속이 필요하지 않습니다
- super()는 자동으로 MRO를 따릅니다
- Python에서는 기본 클래스의 순서가 중요합니다
- __mro__를 사용하여 해결 순서를 검사할 수 있습니다.
- 모든 방법은 기본적으로 가상입니다
- 포인터/참조 사이에는 구분이 없습니다
- 메모리 관리 불필요(가비지 컬렉터)
- 정적 타이핑 대신 동적 타이핑
- getter/setter 메소드 대신 속성 데코레이터
- 특수 메서드는 연산자 키워드 대신 __name__ 형식을 사용합니다.
- 연산자 오버로드를 위한 추가 Python 구문(예: __eq__ 대 연산자==)
객체의 모든 속성과 메소드를 보려면 dir(object)를 사용하고 문서화를 위해서는 help(object)를 사용하세요.
특별 주제:
다이아몬드 상속 문제
Animal
. ' ,
_______
_ .`_|___|_`. _
Pet \ \ / / WorkingAnimal
\ ' ' /
\ " /
\./
DomesticDog
C 98의 다이아몬드 상속 문제
다이아몬드 상속은 클래스가 두 클래스에서 상속되고 두 클래스가 공통 기본 클래스에서 상속될 때 발생합니다. 이로 인해 여러 가지 문제가 발생할 수 있습니다.
- 모호성: 공통 기본 클래스의 메서드와 속성이 모호해질 수 있습니다.
- 데이터 중복: 각 파생 클래스는 공통 기본 클래스 멤버의 자체 복사본을 가질 수 있으므로 데이터 중복이 발생합니다.
C 98의 다이아몬드 상속의 예
class Animal {
public:
Animal() {
std::cout << "Animal constructor" << std::endl;
}
virtual void make_sound() {
std::cout << "Some generic animal sound" << std::endl;
}
};
class Pet : public Animal {
public:
Pet() : Animal() {
std::cout << "Pet constructor" << std::endl;
}
void make_sound() override {
std::cout << "Pet sound" << std::endl;
}
};
class WorkingAnimal : public Animal {
public:
WorkingAnimal() : Animal() {
std::cout << "WorkingAnimal constructor" << std::endl;
}
void make_sound() override {
std::cout << "Working animal sound" << std::endl;
}
};
class DomesticDog : public Pet, public WorkingAnimal {
public:
DomesticDog() : Animal(), Pet(), WorkingAnimal() {
std::cout << "DomesticDog constructor" << std::endl;
}
void make_sound() override {
Pet::make_sound(); // Ou WorkingAnimal::make_sound(), dependendo do comportamento desejado
}
};
int main() {
DomesticDog dog;
dog.make_sound();
return 0;
}
예상되는 동작
Animal constructor Pet constructor WorkingAnimal constructor DomesticDog constructor Pet sound
이 예에서 DomesticDog는 Pet과 WorkingAnimal을 상속하며 둘 다 Animal을 상속합니다. 이로써 가보 다이아몬드가 탄생합니다. 가상 상속은 데이터 중복과 모호성을 피하기 위해 사용됩니다.
Python이 다이아몬드 상속을 자동으로 방지하는 방법
Python은 C3 선형화와 함께 MRO(Method Resolution Order)를 사용하여 다이아몬드 상속 문제를 자동으로 해결합니다. MRO는 메소드나 속성을 찾을 때 클래스를 확인하는 순서를 결정합니다.
Python의 다이아몬드 상속 예
# Privado por convenção: _underscore_simples
# "Realmente privado": __underscore_duplo (name mangling)
# Público: sem underscore
from abc import abstractmethod
class Animal(ABC):
# Em python, variáveis declaradas no escopo da classe e não dentro de um
# método específico, são automaticamente compartilhadas por todas instâncias.
species_count = 0 # além disso, elas podem ser inicializadas diretamente dentro da classe.
# Construtor
def __init__(self, name):
# Variáveis de instância
self.name = name # público
self._age = 0 # protegido por convenção
self.__id = id(self) # privado (mas você consegue acessar com name mangling)
Animal.species_count += 1
# Destrutor
def __del__(self):
Animal.species_count -= 1
# Método regular
@abstractmethod
def make_sound(self):
pass # Equivalente a um método abstrato/virtual (deve ser implementado apenas nas classes filhas)
# Método estático (não precisa da instância para ser utilizado, nem utiliza seus atributos)
@staticmethod
def get_kingdom():
return "Animalia"
# Método de classe (recebe a classe como primeiro argumento, pode acessar atributos da classe)
@classmethod
def get_species_count(cls):
return cls.species_count
# Decorador de propriedade (getter)
@property
def age(self):
return self._age
# Decorador de propriedade (setter)
@age.setter
def age(self, value):
if value >= 0:
self._age = value
# Métodos especiais (sobrecarga de operadores)
def __str__(self): # Como toString() - para string legível
return f"Animal named {self.name}"
def __repr__(self): # Para debugging
return f"Animal(name='{self.name}')"
def __eq__(self, other): # Operador de comparação ==
return isinstance(other, Animal) and self.name == other.name
def __len__(self): # Função len()
return self._age
def __getitem__(self, key): # Operador de acesso []
if key == 'name':
return self.name
raise KeyError(key)
예상되는 동작
#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
class Animal {
public:
static int species_count;
Animal(const std::string& name) : name(name), _age(0), __id(++id_counter) { // construtor
++species_count;
}
~Animal() { // destrutor
--species_count;
}
virtual void make_sound() = 0; // Método não implementável na classe base (virtual/abstrato)
static std::string get_kingdom() { // Não existe distinção entre
// @classmethod e @staticmethod em cpp, apenas static methods.
return "Animalia";
}
// static methods podem ser utilizados sem instanciar uma classe e têm
// acesso às propriedades estáticas da classe:
static int get_species_count() {
return species_count;
}
// getter:
int get_age() const {
return _age;
}
// setter:
void set_age(int age) {
if (age >= 0) {
_age = age;
}
}
// Implementação dos métodos especiais que vimos em python:
std::string to_string() const {
return "Animal named " + name;
}
std::string repr() const {
std::ostringstream oss;
oss << "Animal(name='" << name << "', age=" << _age << ",>
<h2>
Herança
</h2>
<h3>
Python
</h3>
<pre class="brush:php;toolbar:false">class Dog(Animal):
def __init__(self, name, breed):
# Chama o construtor da classe pai
super().__init__(name)
self.breed = breed
# Sobrescreve o método da classe pai
def make_sound(self):
return "Woof!"
이 예에서 Python은 MRO를 사용하여 다이아몬드 상속을 자동으로 해결합니다. __mro__:
속성을 사용하여 MRO를 확인할 수 있습니다.
class Dog : public Animal {
public:
Dog(const std::string& name, const std::string& breed) : Animal(name), breed(breed) {}
void make_sound() override {
std::cout << "Woof!" << std::endl;
}
private:
std::string breed;
};
Python의 MRO는 DomesticDog가 Pet 및 WorkingAnimal에서 올바르게 상속되고 Animal이 객체보다 먼저 해결되도록 보장합니다. 따라서 선언 순서는 MRO에 영향을 주지만 C3 선형화는 계층 구조가 존중되도록 보장합니다.
설명:
- 선언 순서: MRO는 가장 많이 파생된 클래스부터 시작하여 기본 클래스가 선언된 순서를 따릅니다.
- C3 선형화: 각 클래스가 슈퍼클래스 앞에 나타나도록 하고 상속 순서가 유지되도록 합니다.
데이터 구조: 스택, 큐, 맵
스택
파이썬
class Pet:
def is_vaccinated(self):
return True
class DomesticDog(Dog, Pet):
pass
C98
class Pet {
public:
bool is_vaccinated() const {
return true;
}
};
class DomesticDog : public Dog, public Pet {
public:
DomesticDog(const std::string& name, const std::string& breed) : Dog(name, breed) {}
};
대기줄
파이썬
from abc import ABC, abstractmethod
class Shape(ABC):
@abstractmethod
def area(self):
pass
C98
class Shape {
public:
virtual ~Shape() {}
virtual double area() const = 0;
};
지도
파이썬
if __name__ == "__main__":
# Cria objetos
dog = Dog("Rex", "Golden Retriever")
# Acessa atributos
print(dog.name) # Público
print(dog._age) # Protegido (ainda acessível)
# print(dog.__id) # Isso falhará
print(dog._Animal__id) # Isso funciona (acessando attribute privado com name mangling)
# Propriedades
dog.age = 5 # Usa setter automaticamente
print(dog.age) # Usa getter automaticamente
# Métodos estáticos e de classe
print(Animal.get_kingdom())
print(Animal.get_species_count())
# Verifica herança
print(isinstance(dog, Animal)) # True
print(issubclass(Dog, Animal)) # True
# Métodos especiais em ação
print(str(dog)) # Usa __str__
print(repr(dog)) # Usa __repr__
print(len(dog)) # Usa __len__
print(dog['name']) # Usa __getitem__
C98
int main() {
// Cria objetos
Dog dog("Rex", "Golden Retriever");
// Acessa atributos
std::cout << dog.name << std::endl; // Público
std::cout << dog.get_age() << std::endl; // Protegido (ainda acessível)
// std::cout << dog.__id << std::endl; // Isso falhará (privado)
// Propriedades
dog.set_age(5); // Usa setter
std::cout << dog.get_age() << std::endl; // Usa getter
// Métodos estáticos e de classe
std::cout << Animal::get_kingdom() << std::endl;
std::cout << Animal::get_species_count() << std::endl;
// Equivalente aos "métodos especiais":
// Verifica herança
if (dog.isinstance<Animal>()) {
std::cout << "dog é uma instância de Animal" << std::endl;
}
std::cout << dog.to_string() << std::endl; // Usa to_string
std::cout << dog.repr() << std::endl; // Usa repr
std::cout << dog["name"] << std::endl; // Usa operador []
}
Python 및 C 98의 OOP 개념에 대한 이 가이드를 따라주셔서 감사합니다. 이 가이드가 귀하의 학습 여정에 도움이 되기를 바랍니다. 콘텐츠가 마음에 드셨다면 댓글을 남겨주시고, 좋아요를 눌러주시고 친구, 동료들과 공유해 주세요. 오류 발견시 댓글 남겨주시면 수정하겠습니다! 다음 시간까지!
위 내용은 C 프로그래머를 위한 Python의 OOP 개념 98의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!
성명：
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