Python 类的基本用法

1. 概述

Python 是一种面向对象的编程语言，支持类和对象的相关概念。类是一种蓝图或模板，用于创建对象。对象是类的实例，可以调用类中定义的方法和访问类中定义的属性。

本文将详细介绍 Python 类的基本用法，包括类的定义、实例化和使用等方面的内容。

2. 类的定义

在 Python 中，可以使用 class 关键字来定义一个类。类的定义包括类名和类体，类体中包含了类的属性和方法。

class MyClass:
    # 类属性
    num = 0

    # 实例方法
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def greet(self):
        print(f"Hello, {self.name}!")

在上面的示例代码中，我们定义了一个名为 MyClass 的类。该类包含一个类属性 num 和两个方法：__init__ 和 greet。

__init__ 方法是一个特殊的方法，用于对象的初始化。在创建对象时自动调用该方法。
greet 方法是一个实例方法，用于向对象打招呼。

3. 类的实例化

类的实例化是创建类的对象的过程。通过类创建的每个对象都拥有相同的属性和方法，但这些属性的值可以是不同的。

# 创建类的实例
obj1 = MyClass("Alice")
obj2 = MyClass("Bob")

在上面的示例代码中，我们分别创建了名为 obj1 和 obj2 的两个类实例。通过类实例化，我们可以访问类的属性和方法。

4. 访问属性和方法

对象可以通过点号（.）来访问类的属性和方法。

# 访问属性
print(obj1.name)  # 输出：Alice

# 调用方法
obj2.greet()  # 输出：Hello, Bob!

上面的代码展示了如何访问对象的属性和调用对象的方法。通过点号操作符，我们可以在对象上访问类中定义的属性，并调用类中定义的方法。

5. 类的继承

继承是面向对象编程的一个重要特性，通过继承，一个类可以继承另一个类的属性和方法。被继承的类称为父类或基类，继承的类称为子类或派生类。

class ChildClass(MyClass):
    pass

在上面的示例代码中，我们创建了一个名为 ChildClass 的子类，继承自 MyClass 父类。子类会自动继承父类的属性和方法。

# 创建子类的实例
child_obj = ChildClass("Charlie")

# 访问父类的属性和方法
print(child_obj.num)  # 输出：0
child_obj.greet()  # 输出：Hello, Charlie!

上面的代码演示了如何创建子类的实例，并访问父类中定义的属性和方法。子类自动继承了父类的属性和方法。

6. 方法的重写

子类可以对父类中已有的方法进行重写，以实现子类特有的功能。在子类中重写方法时，可以直接在子类中定义同名的方法，该方法会覆盖父类中的方法。

class ChildClass(MyClass):
    def greet(self):
        print(f"Hi, {self.name}!")

# 创建子类的实例
child_obj = ChildClass("David")

# 调用子类中的方法
child_obj.greet()  # 输出：Hi, David!

在上面的示例代码中，我们重写了 ChildClass 的 greet 方法，覆盖了父类中的 greet 方法。通过调用子类中的方法，可以看到子类的方法被执行。

7. 类的属性和方法访问权限

在 Python 中，属性和方法可以具有不同的访问权限：公共、私有和受保护。

公共属性和方法可以在类的内部和外部访问。
私有属性和方法只能在类的内部访问。
受保护的属性和方法可以在类的内部访问以及派生类中访问，但不能在类的外部访问。

class MyClass:
    # 公共属性
    public_attr = 0

    # 私有属性
    __private_attr = 1

    # 受保护属性
    _protected_attr = 2

    # 公共方法
    def public_method(self):
        print("This is a public method.")

    # 私有方法
    def __private_method(self):
        print("This is a private method.")

    # 受保护方法
    def _protected_method(self):
        print("This is a protected method.")

在上面的示例代码中，我们定义了一个名为 MyClass 的类，其中包含了公共、私有和受保护的属性和方法。可以通过访问类的属性和调用类的方法来验证不同访问权限的限制。