Python基础知识(七)2021.2.6

1581-洪同学

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(十一)嵌套函数(内部函数)

在函数内部定义的函数!
一般什么情况下使用嵌套函数?

  1. 封装-数据隐藏
    外部无法访问“嵌套函数”
  2. 贯彻DRY(Don’t Repeat Yourself)原则
    嵌套函数可以让我们在函数内部避免重复代码
  3. 闭包
def printChinese(name,familyName):
    print("{0} {1}".format(familyName,name))
def printEnglishName(name,familyName):
    print("{0} {1}".format(name,familyName))

# 嵌套函数写法
def printName(isChinese,name,familyName):
    def inner_print(a,b):
        print("{0} {1}".format(a,b))

    if isChinese:
        inner_print(familyName,name)
    else:
        inner_print(name,familyName)


printName(True,"小七","高")
printName(False,"George","Bush")

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(十二)nonlocal关键字

  • nonlocal用来声明外层的局部变量
  • global用来声明全局变量

(十三)LEGB规则(查找一个变量时的查找顺序)

Python 在查找“名称”时,是按照 LEGB 规则查找的:

Local-->Enclosed-->Global-->Built in 
  • Local 指的就是函数或者类的方法内部
  • Enclosed 指的是嵌套函数(一个函数包裹另一个函数,闭包)
  • Global 指的是模块中的全局变量
  • Built in 指的是 Python 为自己保留的特殊名称。

如果某个 name 映射在局部(local)命名空间中没有找到,接下来就会在闭包作用域 (enclosed)进行搜索,如果闭包作用域也没有找到,Python 就会到全局(global)命名空 间中进行查找,最后会在内建(built-in)命名空间搜索 (如果一个名称在所有命名空间中都没有找到,就会产生一个 NameError)

实操作业。

第六章 面向对象初步

  • 面向对象(Object oriented Programming,OOP)编程的思想主要是针对大型软件设计而来的。面向对象编程使程序的扩展性更强、可读性更好,使的编程可以像搭积木一样简单。 面向对象编程将数据和操作数据相关的方法封装到对象中,组织代码和数据的方式更加接近人的思维,从而大大提高了编程的效率。
  • Python 完全采用了面向对象的思想,是真正面向对象的编程语言,完全支持面向 对象的基本功能,例如:继承、多态、封装等。 Python 中,一切皆对象。我们在前面学习的数据类型、函数等,都是对象。

注:Python 支持面向过程、面向对象、函数式编程等多种编程范式

(一)面向对象和面向过程的区别

面向过程(Procedure Oriented)思维
  • 面向过程编程更加关注的是“程序的逻辑流程”,是一种==“执行者”思维==,适合编写小规模的程序。
  • 面向过程思想思考问题时,我们首先思考“怎么按步骤实现?”并将步骤对应成方法, 一步一步,最终完成。 这个适合简单任务不需要过多协作的情况下。
面向对象(Object Oriented)思维
  • 面向对象更加关注的是“软件中对象之间的关系”,是一种“设计者”思维,适合编写 大规模的程序。 面向对象(Object)思想更契合人的思维模式。我们首先思考的是“怎么设计这个事物?”(整体上找不出严格的执行顺序了)
  • 面向对象可以从宏观上把握、从整体上分析整个系统。 但是,具体到=实现部分的微观操作(就是一个个方法),仍然需要面向过程的思路去处理。 千万不要把面向过程和面向对象对立起来。他们是相辅相成的。面向对象离不开面向过程

面向过程和面向对象总结

  1. 遇到复杂问题,先从问题中找名词(面向过程更多的是找动词),然后确立这些名词哪 些可以作为类,再根据问题需求确定的类的属性和方法,确定类之间的关系。
  2. 都是代码组织的方式。
  3. 解决简单问题可以使用面向过程
  4. 解决复杂问题:宏观上使用面向对象把握,微观处理上仍然是面向过程。

(二)对象的进化

一个好的“设计者”肯定也是“好的执行者”,不然无法落地,白忙一场。
一个好的“执行者”不一定是“好的设计者”,眼界层次不够,越忙越乱。

随着编程面临的问题越来越复杂,编程语言本身也在进化,从主要处理简单数据开始, 随着数据变多进化“数组”; 数据类型变复杂,进化出了“结构体”; 处理数据的方式和逻辑变复杂,进化出了“对象”。

(三)类的定义

从一个类创建对象时,每个对象会共享这个类的行为(类中定义的方法),但会有自己的属 性值(不共享状态)。更具体一点:“方法代码是共享的,属性数据不共享”。
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Python 中,“一切皆对象”。类也称为“类对象”,类的实例也称为“实例对象”。 (类用来创建实例对象但是类本身也是对象)
定义类的语法格式如下:

class 类名:
	类体

要点如下:

  1. 类名必须符合“标识符”的规则;一般规定,首字母大写,多个单词使用“驼峰原则”。
  2. 类体中可以定义属性和方法。
  3. 属性用来描述数据,方法(即函数)用来描述这些数据相关的操作

(四)__init__方法和__new__方法

类是抽象的,也称之为“对象的模板”。需要通过类这个模板,创建类的实例对象,然后才能使用类定义的功能。

一个 Python 对象包含如下部分:

  1. id(identity 识别码)
  2. type(对象类型)
  3. value(对象的值)
    (1) 属性(attribute)
    (2) 方法(method)

创建对象,需要定义构造函数__init__()方法。构造方法用于执行“实例对象的初始化工作”,即对象创建后,初始化当前对象的相关属性,无返回值。

init()的要点如下:

  1. 名称固定,必须为:__init__()
  2. 第一个参数固定,必须为:self, self 指的就是刚刚创建好的实例对象。
  3. 构造函数通常用来初始化实例对象的实例属性,如下代码就是初始化实例属性:name 和 score。
    (只要是类里面定义的方法都要加self
def __init__(self,name,score):
	 self.name = name   #初始化实例属性
	 self.score = score
  1. 通过“类名(参数列表)”来调用构造函数。调用后,将创建好的对象返回给相应的变量。 比如:s1 = Student(‘张三’, 80)
  2. __init__()方法:初始化创建好的对象,初始化指的是:“给实例属性赋值”
  3. __new__()方法: 用于创建对象,但我们一般无需重定义该方法。
    (注:实际上是分两步,首先使用new创建对象,然后使用init进行填充)
  4. 如果我们不定义__init__方法,系统会提供一个默认的__init__方法。如果我们定义了带参的__init__方法,系统不创建默认的__init__方法。

注: Python 中的 self 相当于 C++中的 self 指针,JAVA 和 C#中的 this 关键字。Python 中, self 必须为构造函数的第一个参数,名字可以任意修改。但一般遵守惯例,都叫做 self。

(五)实例属性和实例方法

实例属性

实例属性是从属于实例对象的属性,也称为“实例变量”。有如下几个要点:

  1. 实例属性一般在__init__()方法中通过如下代码定义: self.实例属性名 = 初始值
  2. 在本类的其他实例方法中,也是通过 self 进行访问: self.实例属性名
  3. 创建实例对象后,通过实例对象访问:
obj01 = 类名() #创建对象,调用__init__()初始化属性 
obj01.实例属性名 =#可以给已有属性赋值,也可以新加属性
实例方法

实例方法是从属于实例对象的方法。实例方法的定义格式如下:

def 方法名(self [, 形参列表]):
	函数体 

方法的调用格式如下: 对象.方法名([实参列表])
要点:

  1. 定义实例方法时,第一个参数必须为 self。和前面一样,self 指当前的实例对象。
  2. 调用实例方法时,不需要也不能给 self 传参。self 由解释器自动传参。

函数和方法的区别:

  1. 都是用来完成一个功能的语句块,本质一样。
  2. 方法调用时,通过对象来调用。方法从属于特定实例对象,普通函数没有这个特点。
  3. 直观上看,方法定义时需要传递 self,函数不需要
    Python基础知识(七)2021.2.6
其他操作:
  1. dir(obj)可以获得对象的所有属性、方法
  2. obj.__dict__ 对象的属性字典
  3. pass 空语句
  4. isinstance(对象,类型) 判断“对象”是不是“指定类型

(六)类对象、类属性、类方法、静态方法

类对象

我们在前面讲的类定义格式中,“class 类名:”。实际上,当解释器执行 class 语句时, 就会创建一个类对象

class Student:
    pass

print(type(Student))
print(id(Student))

Stu2 = Student # 仍然是一个对象,仍然可以起别名
s1 = Stu2()
print(s1)

Python基础知识(七)2021.2.6type类型是对象类型,“模具类”。实际上生成了一个变量名就是类名“Student”的对象。我们通过赋值给新变 量 Stu2,也能实现相关的调用。说明,确实创建了“类对象”。

【注】pass 为空语句。就是表示什么都不做,只是作为一个占位符存在。当你写代码时, 遇到暂时不知道往方法或者类中加入什么时,可以先用 pass 占位,后期再补上

类属性

类属性是从属于“类对象”的属性,也称为“类变量”。由于,类属性从属于类对象,可以被所有实例对象共享

类属性的定义方式:

class 类名:
	类变量名= 初始值 

在类中或者类的外面,我们可以通过:“类名.类变量名”来读写。

class Student:

    company = "SXT"
    count = 0

    def __init__(self,name,score):
        self.name = name
        self.score = score
        Student.count += 1

    def say_score(self):
        print("my company is:",Student.company)
        print(self.name,"'s score is:",self.score)

s1 = Student("Cairo",80)
s1.say_score()
print("Totally created objects is :{0}".format(Student.count))

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类方法

类方法是从属于“类对象”的方法。类方法通过装饰器@classmethod (装饰器、注解)来定义,格式如下:

@classmethod 
def 类方法名(cls [,形参列表]) : 
	函数体

要点如下:

  1. @classmethod 必须位于方法上面一行
  2. 第一个 cls 必须有;cls 指的就是“类对象”本身
  3. 调用类方法格式:“类名.类方法名(参数列表)”。 参数列表中,不需要也不能给 cls 传值。
  4. 类方法中访问实例属性和实例方法会导致错误
  5. 子类继承父类方法时,传入 cls 是子类对象,而非父类对象
class Student:

    company = "SXT"

    @classmethod
    def printCompany(cls):
        print(cls.company) # 直接使用cls调用属性即可
        # 类方法里面不能访问实例属性和实例方法

Student.printCompany()

静态方法

  • Python 中允许定义与“类对象”无关的方法,称为“静态方法”。【不操作类的属性,只不过位置在类的名字空间里,别的一点关系没有】
  • “静态方法”和在模块中定义普通函数没有区别,只不过“静态方法”放到了“类的名字空间里面”,需要通过“类调用”。
  • 静态方法通过装饰器@staticmethod 来定义,格式如下:
@staticmethod 
def 静态方法名([形参列表]) :
	函数体

要点如下:

  1. @staticmethod 必须位于方法上面一行
  2. 调用静态方法格式:“类名.静态方法名(参数列表)”。
  3. 静态方法中访问实例属性和实例方法会导致错误

【操作】静态方法使用测试

class Student:

    company = "SXT"

    @classmethod
    def printCompany(cls):
        print(cls.company)

    @staticmethod
    def add(a,b):
        print("{0}+{1}={2}".format(a,b,a+b))
        return a+b

Student.add(20,30)

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内存分析实例对象和类对象创建过程

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(七)__del__方法(析构函数)和垃圾回收机制

  • __del__方法称为“析构方法”,用于实现对象被销毁时所需的操作。比如:释放对象占用的资源,例如:打开的文件资源、网络连接等。
  • Python 实现自动的垃圾回收,当对象没有被引用时(引用计数为 0),由垃圾回收器调用__del__方法。
  • 也可以通过 del 语句删除对象,从而保证调用__del__方法。 系统会自动提供__del__方法,一般不需要自定义析构方法。
class Person:

    def __del__(self):
        print("销毁对象:{0}".format(self))

p1 = Person()
p2 = Person()

del p2
print("程序结束!")

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del p2删除对象,调用__del__方法;待程序执行完成后,自动调用__del__方法销毁p1

(八)__call__方法和可调用对象

定义了__call__方法的对象,称为“可调用对象”,即该对象可以像函数一样被调用
把实例对象直接看成一个函数名去调用__call__(),即obj(param)

class SalaryAccount:

    def __call__(self, salary):
        yearSalary = salary* 12
        daySalary = salary // 22.5
        hourSalary = daySalary//8

        return dict(monthSalary = salary,yearSalary = yearSalary,daySalary = daySalary,hourSalary = hourSalary)
s = SalaryAccount()
print(s(5000))

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