寒假打卡18-2月4日

Python 面向对象编程（OOP）

在本篇文章中，我们将介绍 Python 的面向对象编程（OOP）概念，包括类与对象、继承与多态、魔法方法和装饰器等内容。这些知识将帮助你更好地组织和管理代码，提高代码的可维护性和可复用性。

1. 类与对象

定义类

使用 class 关键字定义类。

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

    def greet(self):
        return f"Hello, my name is {self.name} and I am {self.age} years old."

创建对象

使用类名加上括号来创建对象。

person1 = Person("Alice", 30)
print(person1.greet())  # 输出: Hello, my name is Alice and I am 30 years old.

类属性与实例属性

类属性属于类本身，实例属性属于具体的对象。

class Dog:
    species = "Canis familiaris"  # 类属性

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name  # 实例属性
        self.age = age

dog1 = Dog("Buddy", 5)
print(dog1.species)  # 输出: Canis familiaris
print(dog1.name)  # 输出: Buddy

2. 继承与多态

继承

继承是面向对象编程的重要特性，子类可以继承父类的属性和方法。

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def speak(self):
        raise NotImplementedError("Subclasses must implement this method")

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return "Woof!"

class Cat(Animal):
    def speak(self):
        return "Meow!"

dog = Dog("Buddy")
cat = Cat("Whiskers")
print(dog.speak())  # 输出: Woof!
print(cat.speak())  # 输出: Meow!

多态

多态是指不同对象可以通过相同的接口调用不同的方法。

def make_animal_speak(animal):
    print(animal.speak())

make_animal_speak(dog)  # 输出: Woof!
make_animal_speak(cat)  # 输出: Meow!

3. 魔法方法

魔法方法是 Python 中以双下划线开头和结尾的方法，这些方法可以重载运算符，提供特定的功能。

__init__ 方法

__init__ 方法是构造方法，在创建对象时自动调用。

class Rectangle:
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height

    def area(self):
        return self.width * self.height

rect = Rectangle(4, 5)
print(rect.area())  # 输出: 20

__str__ 方法

__str__ 方法用于定义对象的字符串表示，可以通过 print 函数输出。

class Rectangle:
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height

    def __str__(self):
        return f"Rectangle(width={self.width}, height={self.height})"

rect = Rectangle(4, 5)
print(rect)  # 输出: Rectangle(width=4, height=5)

__call__ 方法

__call__ 方法使对象可以像函数一样被调用。

class Adder:
    def __init__(self, value):
        self.value = value

    def __call__(self, x):
        return self.value + x

add5 = Adder(5)
print(add5(10))  # 输出: 15

4. 装饰器

装饰器是一个返回函数的高阶函数，可以用于修改函数或方法的行为。

函数装饰器

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Something is happening before the function is called.")
        func()
        print("Something is happening after the function is called.")
    return wrapper

@my_decorator
def say_hello():
    print("Hello!")

say_hello()
# 输出:
# Something is happening before the function is called.
# Hello!
# Something is happening after the function is called.

类装饰器

class MyDecorator:
    def __init__(self, func):
        self.func = func

    def __call__(self):
        print("Something is happening before the function is called.")
        self.func()
        print("Something is happening after the function is called.")

@MyDecorator
def say_hello():
    print("Hello!")

say_hello()
# 输出:
# Something is happening before the function is called.
# Hello!
# Something is happening after the function is called.

总结

在本篇文章中，我们介绍了 Python 的面向对象编程（OOP）概念，包括类与对象、继承与多态、魔法方法和装饰器等内容。通过学习这些知识，你能够更好地组织和管理代码，提高代码的可维护性和可复用性。接下来，我们将探讨 Python 并发编程的相关内容，敬请期待！