Python面向对象编程:实例、类、继承与多态

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"这篇文档是关于Python面向对象编程的复习资料,主要涵盖了对象、类、继承、封装和多态等核心概念。" 在Python中,面向对象编程是通过类(Class)和对象(Instance)来实现的。对象是类的实例,具有属性(Attributes)和行为(Methods)。实例变量(Attributes)是对象的状态,可以通过`对象.属性名 = 值`的方式添加。而实例方法(Methods)是与对象关联的操作,定义时通常以`def 方法名(self, 参数):`的形式,其中`self`是隐含的第一个参数,代表对象本身。 类是创建对象的模板,它定义了对象的属性和方法。类变量(Class Attributes)是属于类而非某个特定对象的变量,它们在整个类的所有实例间共享。类方法(Class Methods)是与类相关的操作,通过`@classmethod`装饰器定义,第一个参数为`cls`,代表类本身。静态方法(Static Methods)不依赖于任何实例或类,通过`@staticmethod`装饰器定义,不接收`self`或`cls`作为参数。 `__slots__`属性是用于优化内存使用和防止动态添加属性的机制。在类定义中设置`__slots__`为一个元组,可以限制实例能添加的属性,如`class Student: __slots__ = ['name', 'score']`。 类还拥有文档字符串(Documentation String),它是类的描述,通常放在类定义的开头,通过`__doc__`属性访问。继承是类之间的层次结构,所有Python类都直接或间接地继承自`object`类。单继承是子类只有一个父类,如`class SubClass(ParentClass):`。 派生类也被称为子类,而父类或超类则是被继承的类。子类可以通过`__base__`属性访问其父类。覆盖是指子类重写了父类的方法。当子类定义了`__init__`方法,需要使用`super()`函数显式调用父类的`__init__`方法,以便执行父类的初始化逻辑。 Python支持多态性,即在不考虑具体类型的情况下,调用基类的方法会根据实际对象的类型调用对应的子类覆盖版本。这种特性体现了Python的动态类型系统,使得代码更加灵活且易于扩展。例如,`issubclass()`函数可以用来判断一个类是否是另一个类或类列表的子类。 封装是面向对象设计的重要原则,它隐藏了类的内部实现细节,只对外提供公共接口。在Python中,使用单下划线`_`开头的属性或方法表示非公开(但不是私有),而双下划线`__`开头的属性或方法是私有的,不应在类外部直接访问。 这份文档详细介绍了Python面向对象编程的关键概念,包括对象、类、属性、方法、继承、封装和多态,是学习和理解Python OOP的良好参考资料。