Python 类的定义与使用

1. 什么是类

在Python中，类是一种定义对象的数据结构。它是一种蓝图或模板，描述了对象的属性（变量）和行为（方法）。通过定义类，我们可以创建出多个相似的对象。

2. 如何定义一个类

在Python中，可以使用class关键字来定义一个类。下面是一个简单的示例：

class Car:
    def __init__(self, make, model, year):
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year

    def start_engine(self):
        print(f"{self.make} {self.model}的引擎已启动。")

    def stop_engine(self):
        print(f"{self.make} {self.model}的引擎已关闭。")

在上面的代码中，我们定义了一个名为Car的类。Car类有三个属性（make、model、year）和两个方法（start_engine()、stop_engine()）。

属性和方法的定义都在class块中，方法的定义以def关键字开始。在方法的定义中，第一个参数通常是self，它表示当前对象实例。通过这个参数，我们可以在方法中访问和操作对象的属性。

在上面的示例中，__init__方法是一个特殊的方法，它被称为构造方法（或初始化方法）。构造方法在创建对象时被调用，并可以用来初始化对象的属性。

3. 如何创建类的实例

要创建一个类的实例，只需调用类名，并传入初始化方法所需的参数。下面是创建Car对象的示例代码：

my_car = Car("Toyota", "Camry", 2020)
your_car = Car("Honda", "Accord", 2021)

在上面的代码中，我们分别创建了一个名为my_car的Car对象和一个名为your_car的Car对象。这两个对象具有不同的属性值，即使它们属于同一个类。

4. 如何访问对象的属性和调用对象的方法

可以使用点运算符.来访问对象的属性和调用对象的方法。下面是访问属性和调用方法的示例代码：

print(my_car.make)  # 输出：Toyota
print(your_car.model)  # 输出：Accord

my_car.start_engine()  # 输出：Toyota Camry的引擎已启动。
your_car.stop_engine()  # 输出：Honda Accord的引擎已关闭。

在上面的示例代码中，我们使用点运算符分别访问了my_car的make属性（输出为”Toyota”）和your_car的model属性（输出为”Accord”）。同时，我们还调用了my_car的start_engine()方法和your_car的stop_engine()方法。

5. 类的继承与多态

在Python中，我们可以通过继承来创建一个类的子类。子类可以继承父类的属性和方法，并且可以拥有自己的属性和方法。通过继承，我们可以实现多态性，即在不同的子类对象中调用相同的方法时，可以表现出不同的行为。

下面是一个简单的继承示例：

class ElectricCar(Car):
    def __init__(self, make, model, year, battery_capacity):
        super().__init__(make, model, year)
        self.battery_capacity = battery_capacity

    def charge_battery(self):
        print(f"{self.make} {self.model}的电池已充满。")

    def start_engine(self):
        print(f"{self.make} {self.model}的电池正在供电，无需启动引擎。")

在上面的代码中，我们定义了一个名为ElectricCar的子类，它继承了Car类。ElectricCar类新增了一个名为battery_capacity的属性，并重写了父类的start_engine()方法。

通过super()函数调用父类的__init__方法，我们可以在子类的构造方法中初始化继承的属性。

下面是使用ElectricCar类的示例代码：

my_electric_car = ElectricCar("Tesla", "Model S", 2022, "100 kWh")
my_electric_car.start_engine()  # 输出：Tesla Model S的电池正在供电，无需启动引擎。
my_electric_car.charge_battery()  # 输出：Tesla Model S的电池已充满。

在上面的代码中，我们创建了一个名为my_electric_car的ElectricCar对象，并分别调用了它的start_engine()方法和charge_battery()方法。