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从零开始学python-类与对象_1

2026-02-26 13:06:35

从零开始学python-类与对象_1

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前言:

Python是一门面向对象的编程语言，它支持使用类（class）和对象（object）来组织代码。通过类和对象，可以将数据（属性）和操作（方法）封装在一起，使代码更加模块化、易于维护和复用。

1. 面向对象编程简介

面向对象编程（Object-Oriented Programming, OOP）是一种程序设计范式，它将程序看作一组相互协作的对象，每个对象拥有自己的状态（数据）和行为（方法）。对象是类的实例，类定义了对象的蓝图。

类：是创建对象的模板，它描述了该类对象共有的属性和方法。
对象：是类的具体实例，拥有独立的属性值。

举个例子：你可以把“狗”看作一个类，它定义了所有狗共有的属性（如名字、年龄）和行为（如叫、跑）。而具体的一只名叫“旺财”的2岁小狗，就是“狗”类的一个对象。

🔍进一步理解：

概念	本质	类比	关键点
类（Class）	蓝图/模板（定义对象的结构）	汽车设计图纸	不占用内存，仅描述规则
对象（Object）	具体实例（类的运行时实体）	一辆具体生产的汽车	每个对象独立存在，占用内存

💡关键洞察：

类是抽象概念，对象是具体实现。
类 = 说明书，对象 = 按说明书造出的实物。

2. 类的定义

2.1语法结构

在Python中，使用 class 关键字来定义一个类，后接类名，类名通常采用驼峰命名法（即每个单词首字母大写，例如 MyClass），类体以缩进块表示。

class ClassName:    # 类体：定义属性和方法

🧰关键语法：

class：定义类的关键词。
类名：必须是合法的Python标识符（字母、数字、下划线，不能以数字开头）。
类体：必须缩进（通常4个空格），包含属性和方法。

2.2 类的定义示例

class Dog:    """一个简单的Dog类，表示狗的属性和行为"""    # 类体

3.对象的创建：实例化(实例化对象 )

3.1 语法

对象是类的实例，通过调用类名后加括号创建，可以创建一个该类的实例（对象），括号内可传递初始化参数（如果类定义了 __init__ 方法）。

object_name = ClassName(arguments)

🧭关键语法：

类名后加括号 ()：表示实例化。
括号内参数：传递给 __init__ 方法的参数。

3.2 对象创建示例

class Dog:    def __init__(self, name, breed):        self.name = name        self.breed = breed创建两个Dog对象：my_dog = Dog("Buddy", "Golden Retriever")  # 实例化对象your_dog = Dog("Max", "Labrador")           # 另一个对象

my_dog 和 your_dog 是两个独立的 Dog 对象，每个对象有自己的 name 和 breed 属性。
每次实例化都会得到一个独立的对象，它们在内存中拥有不同的地址。

4. 构造函数 __init__()

通常我们希望对象在创建时就拥有一些初始属性，这可以通过定义 __init__() 方法来实现。__init__() 是一个特殊方法（也称为构造函数），它在对象创建后自动调用，用于初始化对象的属性。

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

self 参数指向当前正在被创建的实例，它必须是实例方法的第一个参数。
通过 self.属性名可以为该实例绑定属性。

💡创建带初始值的对象：

dog1 = Dog("旺财", 2)dog2 = Dog("来福", 3)print(dog1.name)   # 输出：旺财print(dog2.age)    # 输出：3

🎯注意：

__init__() 方法的参数除了 self 外，可以定义任意多个，在实例化时必须传入对应的实参。
__init__在对象创建时自动调用，且只执行一次！
无论你创建多少个对象，每个对象的__init__都独立执行一次。

5. 对象创建全过程

class Dog:    def __init__(self, name, age):        print("步骤3：调用__init__方法")  # 仅在创建对象时执行        self.name = name  # 实例属性        self.age = age    # 实例属性# 创建对象（触发__init__）buddy = Dog("Buddy", 5)  # 输出: 步骤3：调用__init__方法max = Dog("Max", 3)      # 输出: 步骤3：调用__init__方法

🔍 为什么强调“只执行一次”？

当创建buddy时，__init__执行一次 → 初始化buddy的属性

当创建max时，__init__再次执行 → 初始化max的属性

不是所有对象共享同一个__init__执行！每个对象独立触发。

🌲当执行 buddy = Dog("Buddy", 5) 时，Python会严格按顺序执行以下步骤：

步骤	操作	代码示例	说明
1. 创建空对象	分配内存空间	`buddy = Dog("Buddy", 5)`	Python先创建一个空对象，但尚未初始化
2. 调用 `__new__`	创建对象实例	`__new__(cls, *args, kwargs)`	这是一个静态方法，负责创建并返回一个新的实例。如果类中没有定义 __new__，则会调用父类的 __new__。底层构造函数（通常无需重写）
3. 调用 `__init__`	初始化对象	`__init__(self, name, age)`	如果 __new__ 返回了该类的实例，Python 会自动调用 __init__ 来初始化这个新创建的对象，传入 self 以及调用时提供的参数。关键步骤！仅执行一次
4. 返回对象	将对象赋值给变量	`buddy = ...`	创建完成，对象可用
5. 释放临时变量	清理中间变量	-	无影响

6. __init__ vs __new__

class Dog:    species = "Canis familiaris"    def __new__(cls, *args, **kwargs):        print("1. __new__ 被调用")        instance = super().__new__(cls)        return instance    def __init__(self, name, age):        print("2. __init__ 被调用")        self.name = name        self.age = age# 创建对象my_dog = Dog("Buddy", 3)输出:1. __new__ 被调用   #步骤1：调用__new__方法  2. __init__ 被调用  #步骤2： 调用__init__方法  # 再次创建对象，__init__ 会再次执行（每个对象独立）another_dog = Dog("Lucy", 5)# 同样会打印两条信息

💡 重要提示：

__new__负责创建对象（底层机制，99%场景无需修改）
__init__负责初始化对象（你必须写的，用于设置属性）

7.简单的类示例

class Dog:    """一个简单的狗类"""    species = "Canis familiaris"  # 类属性    def __init__(self, name, age):        """构造方法，初始化实例属性"""        self.name = name        self.age = age    def description(self):        """返回描述信息"""        return f"{self.name} is {self.age} years old"    def bark(self, sound):        """狗叫方法"""        return f"{self.name} says {sound}"# 创建两个 Dog 实例my_dog = Dog("Buddy", 3)your_dog = Dog("Lucy", 5)print(my_dog.description())  # 输出: Buddy is 3 years oldprint(your_dog.bark("Woof")) # 输出: Lucy says Woof