【Python知识点】-函数/类的继承

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流动的风与雪 2023-02-02 08:38:18 博主文章分类：Python ©著作权

文章标签 Python 父类可变参数 文章分类 运维

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文章目录

1 函数

1.1 默认参数
1.2 函数返回多值
1.3 函数return
1.4 定义可变参数
1.5 递归函数

2 类的继承

2.1 多态
2.2 多重继承
2.3 继承
2.4 判断类型
2.5 获取对象信息

1 函数

1.1 默认参数

函数的默认参数的作用是简化调用，只需把必须的参数传进去。在需要的时候，又可传入额外的参数来覆盖默认参数值。由于函数的参数按从左到右的顺序匹配，所以默认参数只能定义在必需参数的后面。下面的代码是一个例子：

def power(x, n = 2): # 定义一个幂函数，默认为求二次方
    s = 1
    while n > 0:
        n = n -1
        s = s * x
    return s

输入：

power(9)

输出如下：

输入如下：

power(2,5)

输入如下：

1.2 函数返回多值

函数可以返回多个值。

import math
def move(x, y, step, angle):
    nx = x + step * math.cos(angle)
    ny = y + step * math.sin(angle)
    return nx, ny

这样就可以同时获得返回值：

x, y = move(100, 100, 60, math.pi / 6)
print(x, y)

输出如下：

151.96152422706632 130.0

但是其实Python函数返回的仍然是单一值：

r = move(100, 100, 60, math.pi / 6)
print(r)

输出如下：

(151.96152422706632, 130.0)

上述代码表明，其实函数返回的是一个tuple。返回一个tuple可以省略括号，而多个变量可以同时接收一个tuple，按位置赋给对应的值，所以，Python的函数返回多值其实就是返回一个tuple，但写起来更方便。

1.3 函数return

在Python中，定义一个函数要使用 def 语句，依次写出函数名、括号、括号中的参数和冒号:，然后，在缩进块中编写函数体，函数的返回值用return语句返回。函数体内部的语句在执行时，一旦执行到return时，函数就执行完毕，并将结果返回。如果没有return语句，函数执行完毕后也会返回结果，只是结果为None。return None可以简写为return。

1.4 定义可变参数

想让函数接受任意个参数，可以定义一个可变参数：

def fn(*args):
    print(args)

可变参数的名字前有个*号，可传入0个、1个或多个参数给可变参数：

输入如下：

fn()

输出如下：

()

输入如下：

fn('a')

输出如下：

('a',)

输入如下：

fn('a', 'b', 'c')

输出如下：

('a', 'b', 'c')

Python会把传入的参数组装成一个tuple传递给可变参数，因此，在函数内部，直接把变量 args看成一个 tuple就好了。定义可变参数的目的是为了简化调用。

1.5 递归函数

如果一个函数在内部调用自身本身，这个函数就是递归函数。递归函数的优点是定义简单，逻辑清晰。函数调用是通过栈——stack这种数据结构实现的，每当进入一个函数调用，栈就会加一层栈帧；每当函数返回，栈就会减一层栈帧。

2 类的继承

2.1 多态

类具有继承关系，子类可以看做父类的类型。如果从Person派生出 Student和Teacher，并都写了一个 whoAmI()方法：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender
    def whoAmI(self):
        return 'I \'m a person, my name is %s'% self.name

再输入：

class Student(Person):
    def __init__(self, name, gender, score):
        super(Student, self).__init__(name, gender)
        self.score = score
    def whoAmI(self):
        return 'I \'m a student, my name is %s'% self.name

再输入：

class Teacher(Person):
    def __init__(self, name, gender, course):
        super(Teacher, self).__init__(name, gender)
        self.course = course
    def whoAmI(self):
        return 'I \'m a teacher, my name is %s'% self.name

在一个函数中，如果接收一个变量x，则无论 x是 Person、Student还是 Teacher，都可以正确打印出结果：

def who_am_i(x):
    print(x.whoAmI())

再输入：

p = Person('Tim', 'Male')
s = Student('Bob', 'Male', 88)
t = Teacher('Alice', 'Female', 'English')

再输入：

who_am_i(p)
who_am_i(s)
who_am_i(t)

输出如下：

I 'm a person, my name is Tim
I 'm a student, my name is Bob
I 'm a teacher, my name is Alice

这种行为称为多态。也就是说，方法调用将作用在x 的实际类型上。s是Student类型，它实际上拥有自己的 whoAmI()方法以及从 Person继承的 whoAmI方法，但调用 s.whoAmI()总是先查找它自身的定义，如果没有定义，则顺着继承链向上查找，直到在某个父类中找到为止。

2.2 多重继承

除了从一个父类继承外，Python允许从多个父类继承，称为多重继承。

class A(object):
    def __init__(self, a):
        print('init A...')
        self.a = a

再输入：

class B(A):
    def __init__(self, a):
        super(B, self).__init__(a)
        print('init B...')

再输入：

class C(A):
    def __init__(self, a):
        super(C, self).__init__(a)
        print('init C...')

再输入：

class D(B, C):
    def __init__(self, a):
        super(D, self).__init__(a)
        print('init D   ...')

【Python知识点】-函数/类的继承_Python

D 同时继承自 B 和 C，也就是 D 拥有了 A、B、C 的全部功能。多重继承通过super()调用__init__()方法时，A 虽然被继承了两次，但__init__()只调用一次。多重继承的目的是从两种继承树中分别选择并继承出子类，以便组合功能使用。

2.3 继承

如果已经定义了Person类，需要定义新的Student和Teacher类时，可以直接从Person类继承：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender

定义Student类时，只需要把额外的属性加上，例如score：

class Student(Person):
    def __init__(self, name, gender, score):
        super(Student, self).__init__(name, gender)
        self.score = score

一定要用 super(Student, self).__init__(name, gender) 去初始化父类，否则，继承自 Person 的 Student 将没有 name 和 gender。函数super(Student, self)将返回当前类继承的父类，即 Person ，然后调用__init__()方法，注意self参数已在super()中传入，在__init__()中将隐式传递，不需要写出（也不能写）。

2.4 判断类型

isinstance()可以判断一个变量的类型。既可以用在Python内置的数据类型如str、list、dict，也可以用在自定义的类，本质上都是数据类型。假设有如下的 Person、Student 和 Teacher 的定义及继承关系如下：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender
        
class Student(Person):
    def __init__(self, name, gender, score):
        super(Student, self).__init__(name, gender)
        self.score = score
        
class Teacher(Person):
    def __init__(self, name, gender, course):
        super(Teacher, self).__init__(name, gender)
        self.course = course

再输入：

p = Person('Tim', 'Male')
s = Student('Bob', 'Male', 88)
t = Teacher('Alice', 'Female', 'English')

下面的代码使用isinstance()判断p、s、t的类型：

输入：

isinstance(p, Person)
isinstance(p, Student)
isinstance(p, Teacher)

输出如下：

True
False
False

上述代码说明：在继承链上，一个父类的实例不能是子类类型，因为子类比父类多了一些属性和方法。一个实例可以看成它本身的类型，也可以看成它父类的类型。

2.5 获取对象信息

输入如下：

type(s)

输出如下：

<class '__main__.Student'>

可以用 dir() 函数获取变量的所有属性：

dir(123) # 整数也拥有很多属性

输出如下：

['__abs__', '__add__', '__and__', '__bool__', '__ceil__', '__class__', '__delattr__', '__dir__', '__divmod__', '__doc__', '__eq__', '__float__', '__floor__', '__floordiv__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__', '__index__', '__init__', '__init_subclass__', '__int__', '__invert__', '__le__', '__lshift__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__', '__neg__', '__new__', '__or__', '__pos__', '__pow__', '__radd__', '__rand__', '__rdivmod__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rfloordiv__', '__rlshift__', '__rmod__', '__rmul__', '__ror__', '__round__', '__rpow__', '__rrshift__', '__rshift__', '__rsub__', '__rtruediv__', '__rxor__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__sub__', '__subclasshook__', '__truediv__', '__trunc__', '__xor__', 'bit_length', 'conjugate', 'denominator', 'from_bytes', 'imag', 'numerator', 'real', 'to_bytes']

dir()返回的属性是字符串列表。如果已知一个属性名称，要获取或者设置对象的属性，就需要用 getattr()和 setattr( )函数了：

getattr(s, 'name')

输出如下：

'Bob'

再输入：

setattr(s, 'name', 'XvSong')
s.name

输出如下：

'XvSong'

输入如下：

getattr(s, 'age', 20) # 获取age属性，如果属性不存在，就返回默认值20

输出如下：

下面的代码是一个例子：

对于Person类的定义：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender

希望除了name和gender外，可以提供任意额外的关键字参数，并绑定到实例，请修改Person的 __init__()定义，完成该功能。

下面的代码是解析：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender, **kw):
        self.name = name
        self.name = gender
        for k ,v in kw.items():
            setattr(self, k, v)

再输入：

p =Person('Bob', 'Male', age = 10, course = 'Python')

print(p.age)
print(p.course)

输出如下：

10
Python

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