面向对象 -- 基本语法

创建类

class 类名:
    def 方法名( self [, 参数列表] ):
        pass

创建对象

对象变量 = 类名( [ 参数列表 ] )

• 定义一个猫类 Cat
• 定义两个方法 eat 和 drink
• 定义一个猫类的对象 tom

class Cat:
    def eat(self):
        print("小猫爱吃鱼")
    def drink(self):
        print("小猫在喝水")
tom = Cat()

print(tom)
<__main__.Cat object at 0x00000000029BF0B8>

• Cat()在内存中创建了Cat类的对象
• 变量tom中保存着该对象的内存地址，使用print输出对象变量时，会输出对象在内存中的地址（以16进制表示）

• 通过对象变量.方法名()的形式调用方法

tom.drink()
tom.eat()

小猫在喝水
小猫爱吃鱼

• 为猫类定义一个名字属性

class Cat:
    def __init__(self, name):        
        self.name = name  # 添加name属性
    def eat(self):
        print("小猫%s爱吃鱼" % self.name)
    def drink(self):
        print("小猫%s在喝水" % self.name)

使用类名()创建对象时，自动执行以下操作：

• 为对象在内存中分配空间
• 执行__init__ 方法，为对象添加属性并设置初始值，属性又称数据成员
• __init__ 方法内部，使用self.属性 = 形参接收外部传递的参数
• 在方法中使用self.属性来引用属性值

tom = Cat("Tom")
tom.eat()
tom.drink()

小猫Tom爱吃鱼
小猫Tom在喝水

内置方法

方法名	类型	作用
__del__	方法	对象被从内存中销毁前，会被 自动 调用
__str__	方法	返回对象的描述信息，print 函数输出使用

• __del__方法

• 当使用 类名() 创建对象时，自动调用 __init__ 方法
• 当对象被从内存中销毁前，自动调用 __del__ 方法
• 对象的生命周期在调用 类名() 时开始，在调用 __del__ 方法后结束
• 在对象生命周期内，可以访问对象属性，调用对象方法

• __str__方法

• 使用print输出对象变量时，默认输出对象的内存地址
• 利用__str__方法，可以自定义输出内容和格式
• __str__方法必须返回一个字符串

class Cat:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def __str__(self):
        return "我是小猫：%s" % self.name

tom = Cat("Tom")
print(tom)

我是小猫：Tom

实例演示：绘图板

需求：

• 在400X300的绘图纸上，可以绘制点、直线和圆
• 使用类来抽象上述概念

• 设计类

class Pointer:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
    def __str__(self):
        return 'point(%d,%d)' % (self.x, self.y)

class Line:
    def __init__(self, p1, p2):
        self.begin = p1
        self.end = p2
    def __str__(self):
        return 'line((%d,%d), (%d, %d))' % (self.begin.x, self.begin.y
                                            , self.end.x, self.end.y)

class Circle:
    def __init__(self, r, point):
        self.r = r
        self.o = point
    def __str__(self):
        return 'r:%d, o:(%d, %d))' % (self.r, self.o.x, self.o.y)

实例演示：我爱我家

需求：

• 房子(House)：有 户型、总面积 和 家具名称列表
  新房子没有任何的家具
• 家具(HouseItem)：有 名字 和 占地面积，其中，
  席梦思(bed) 占地 4 平米
  衣柜(chest) 占地 2 平米
  餐桌(table) 占地 1.5 平米
• 将以上三件家具 添加 到房子中
• 打印房子时，要求输出：户型、总面积、剩余面积、家具名称列表

• 设计类图

• 设计属性和方法

• 在房子类中定义一个剩余面积属性，其初始值和总面积相等
• 定义add_item方法用来向房子中添加家具，添加家具后让
  剩余面积 = 剩余面积 - 家具面积

• 创建家具类

class HouseItem:
    def __init__(self, name, area):
        self.name = name
        self.area = area
    def __str__(self):
        return "[%s] 占地面积 %.2f" % (self.name, self.area)

bed = HouseItem("席梦思", 4)
chest = HouseItem("衣柜", 2)
table = HouseItem("餐桌", 1.5)

print(bed)
print(chest)
print(table)

[席梦思] 占地面积 4.00
[衣柜] 占地面积 2.00
[餐桌] 占地面积 1.50

• 创建房子类

class House:
    def __init__(self, house_type, area):
        self.house_type = house_type
        self.area = area
        self.free_area = area
        self.item_list = []
    def __str__(self):
        return ("户型：%s\n总面积：%.2f[剩余：%.2f]\n家具：%s"
                % (self.house_type, self.area,
                   self.free_area, self.item_list))
    def add_item(self, item):
        print("要添加 %s" % item)

my_home = House("两室一厅", 60)
my_home.add_item(bed)
my_home.add_item(chest)
my_home.add_item(table)
print(my_home)

要添加 [席梦思] 占地面积 4.00
要添加 [衣柜] 占地面积 2.00
要添加 [餐桌] 占地面积 1.50
户型：两室一厅
总面积：60.00[剩余：60.00]
家具：[]

• 实现add_item方法

• 判断家具的面积是否超过剩余面积，如果超过提示不能添加这件家具
• 将家具名称追加到家具名称列表中
• 用房子剩余面积 - 家具面积

  def add_item(self, item):
    print("要添加 %s" % item)
    if item.area > self.free_area:
        print("%s 的面积太大，不能添加到房子中" % item.name)
        return
    self.item_list.append(item.name)
    self.free_area -= item.area

实例演示：打砖块

需求

• 在800X400的屏幕上，有2个大小不等的圆
• 判断2个圆是否发生了碰撞

import math
class Pointer:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
    def __str__(self):
        return 'point(%d,%d)' % (self.x, self.y)

class Circle:
    def __init__(self, r, point):
        self.r = r
        self.o = point
    def __str__(self):
        return 'r:%d, o:(%d, %d))' % (self.r, self.o.x, self.o.y)
    def func(self, a):
        a.func()

if __name__ == '__main__':
    c1 = Circle(40, Pointer(100, 100))
    c2 = Circle(50, Pointer(160, 160))
    x = c1.o.x - c2.o.x
    y = c1.o.y - c2.o.y
    z = math.sqrt(x ** 2 + y ** 2)  # z = (x**2 + y**2)**0.5
    if z <= c1.r + c2.r:
        print('发生碰撞')
    else:
        print('没有碰撞')

实例演示：士兵突击

需求

• 士兵许三多有一把AK47
• 士兵可以开火
• 枪能够发射子弹
• 枪装填子弹 — 增加子弹数量

• 设计枪类

属性

• model：型号
• bullet_count：子弹数量

shoot方法

• 判断是否有子弹，没有子弹无法射击
• 使用 print 提示射击，并且输出子弹数量

class Gun:
    def __init__(self, model):
        self.model = model  # 枪的型号        
        self.bullet_count = 0  # 子弹数量
    def add_bullet(self, count):
        self.bullet_count += count
    def shoot(self):
        if self.bullet_count <= 0:
            print("没有子弹了...")
            return
        self.bullet_count -= 1        
        print("%s 发射子弹[%d]..." % (self.model, self.bullet_count))

ak47 = Gun("ak47")
ak47.add_bullet(50)
ak47.shoot()

• 设计士兵类

属性

• name：姓名
• gun：枪，每个新兵都没有枪，初始值设置为None

fire 方法

• 判断是否有枪，没有枪没法冲锋
• 喊一声口号
• 装填子弹
• 射击

class Soldier:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.gun = None
    def fire(self):
        if self.gun is None:  # 判断是否有枪
            print("[%s] 还没有枪..." % self.name)
            return
        print("冲啊...[%s]" % self.name)  # 喊一声口号
        self.gun.add_bullet(50)  # 装填子弹
        self.gun.shoot()  # 射击

身份运算符

• 身份运算符用于比较两个对象的内存地址是否一致，即是否指向同一对象
• 在 Python 中针对None比较时，建议使用is判断

运算符	描述	实例
is	判断两个变量是否指向同一对象	x is y，类似id(x) == id(y)
is not	判断两个变量是否指向不同对象	x is not y，类似id(a) != id(b)

is 与 == 区别：

• is用于判断两个变量引用的对象是否为同一个
• ==用于判断两个变量引用的值是否相等

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = [1, 2, 3]
>>> b is a 
False
>>> b == a
True

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