Python-面向对象编程（超详细易懂）

面向对象编程（oop）

面向对象是Python最重要的特性，在Python中一切数据类型都是面向对象的。

面向对象的编程思想：按照真实世界客观事物的自然规律进行分析，客观世界中存在什么样的实体，构建的软件系统就存在什么样的实体。

例如：在学校里，有学生实体，学生是抽象的描述，称为“类”；而张同学、李同学等具体的学生个体称为“对象”，也称为“实例”；学生有学号、姓名、班级等属性，还有吃饭、走路等操作。

面向对象三大特性：封装性、继承性、多态性

封装性：使外部访问者不能随意存取对象的内部数据，隐藏了对象的内部细节，只保留有限的对外接口。外部访问者不用关心对象的内部细节，操作对象变得简单。

继承性：特殊类继承一般类，拥有一般类的全部数据和操作。一般类称为“父类”或“超类”，特殊类称为“子类”或“派生类”。

多态性：在父类中成员被子类继承后，可以具有不同的状态或表现行为。

类和对象

Python中的数据类型都是类，类是组成Python程序的基本要素，它封装了一个类对象的数据和操作。

定义类

Python语言中一个类的实现包括类定义和类体。语法格式如下：

class 类名[(父类)]:
    类体

输入下面代码

class Animal(): # 创建Animal类
    pass
class Books(): # #创建Books类
    pass

# 分别创建对应的类对象
a = Animal()
b = Books()

print(id(Animal))
print(type(Animal))
print(type(a))
print(type(b))

代码运行结果

1939387281408
<class 'type'>
<class '__main__.Animal'>
<class '__main__.Books'>

Process finished with exit code 0

注意：object类是所有类的根类，在Python中任何一个类都直接或间接的继承object；代码的pass语句表示什么操作都不执行，用来维持程序结构的完整。

创建、使用和销毁对象

一个对象的生命周期包括创建、使用和销毁。类实例化可生成对象，所以对象也称为“实例”。

创建对象就是在类对象的后面加上一对小括号，表示调用类对象的构造方法，这就创建了一个对象，示例代码如下

class Animal:
    pass
'''
Animal()表达式创建了一个对象，并把创建的对象通过“=”赋给animal变量
animal是指向对象的一个引用。通过animal可以使用刚刚创建的对象
'''
animal = Animal()
# print函数实际上是调用了对象的__str__()方法（__str__()是object类的一个方法，
# 用于返回有关该对象的描述信息）输出字符串信息
print(animal)

代码运行结果

<__main__.Animal object at 0x000001A74F1F1970>

销毁对象

Python会实现自动的垃圾回收：当对象没有被引用时（引用计数为0），由垃圾回收器调用__del__()（析构函数），__del__()被称为“析构方法”，用于实现对象被销毁时所需的操作。比如：释放对象占用的资源（例如：打开的文档资源、网络连接等）。我们也可以通过del语句删除对象，系统会自动调用__del__()方法，一般不需要自定义析构方法。

示例代码如下

class Person:
    def __del__(self):
        print("销毁对象：{0}".format(self))
p1 = Person()
p2 = Person()
del p2
'''
当 p2 的引用被 del 语句删除时
p2 的 __del__ 方法会被调用
但是，p1 的 __del__ 方法可能在程序结束前不会被调用
因为它的引用仍然存在于变量 p1 中
'''
print("程序结束")

代码运行结果

销毁对象：<__main__.Person object at 0x000001B649C01AF0>
程序结束
销毁对象：<__main__.Person object at 0x000001B649C01AC0>

实例变量

“实例变量”就是某个实例（或对象）个体特有的数据。

示例代码如下

class Animal(object):
    def __init__(self,name,age,weight,gender):
        self.name = name # 定义姓名实例变量
        self.age= age # 定义年龄实例变量
        self.weight = weight # 定义体重实例变量
        self.gender =gender   # 定义性别实例变量
animal = Animal('Tom',18,66,1)
animal1 = Animal('Mary',18,50,0)

print("姓名：{0}，年龄：{1}，体重：{2}".format(animal.name,animal.age,animal.weight))
print("男性" if animal.gender==1 else '女性')
print("姓名：{0}，年龄：{1}，体重：{2}".format(animal1.name,animal1.age,animal1.weight))
print("男性" if animal1.gender==1 else '女性')

代码运行结果

姓名：Tom，年龄：18，体重：66
男性
姓名：Mary，年龄：18，体重：50
女性

类变量

“类变量”是所有实例（或对象）共有的变量，需要在方法外定义，访问实例变量通过“实例名.实例变量名”的形式，而访问类变量“类名.类变量名”的形式访问。

示例代码如下

class Account:
    interest_rate = 0.068 # 类变量
# 重写构造方法
    def __init__(self,owner,amount):
        self.owner =  owner
        self.amount = amount
account = Account('Tony',1_800_000.0)
# 查看实例变量
print('account实例所有变量：{0}'.format(account.__dict__))
# 为account.interest_rate变量赋值，此时无论类中是否有同名变量都会创建一个新的实例变量
account.interest_rate = 0.01
account.interest_rate2 = 0.01
print('账户名：{0}'.format(account.owner))
print('账号金额：{0}'.format(account.amount))
print('利率：{0}'.format(Account.interest_rate))
# 查看实例变量
print('account实例所有变量：{0}'.format(account.__dict__))

代码运行结果

account实例所有变量：{'owner': 'Tony', 'amount': 1800000.0}
账户名：Tony
账号金额：1800000.0
利率：0.068
account实例所有变量：{'owner': 'Tony', 'amount': 1800000.0, 'interest_rate': 0.01, 'interest_rate2': 0.01}

注意：不要通过实例存取类变量数据。当通过实例读取变量时，Python解释器会先在实例中找这个变量，如果没有再到类中去找；当通过实例为变量赋值时，无论类中是否有该同名变量，Python解释器都会创建一个同名实例变量。

构造方法

__init_()方法是构造方法，用来创建和初始化实例变量，定义时它的第一个参数应该是self，其后的参数才是用来初始化实例变量的；其中参数可以有默认值。调用构造方法时不需要传入self。如果未定义构造方法，则会自动调用默认的构造方法；一旦定义了构造方法，则不会调用默认的构造方法。

输入下面代码

class Animal(object):
    # 构造方法
    def __init__(self,name='mark',age=20,weight=120,gender=120):
        self.name = name # 定义姓名实例变量
        self.age= age # 定义年龄实例变量
        self.weight = weight # 定义体重实例变量
        self.gender =gender   # 定义性别实例变量
animal0 = Animal() # 此时没有传入参数，参数为默认值
animal = Animal('Tom',18,66,1)
animal1 = Animal('Mary',18,50,0)

print("姓名：{0}，年龄：{1}，体重：{2}".format(animal0.name,animal0.age,animal0.weight))
print("姓名：{0}，年龄：{1}，体重：{2}".format(animal.name,animal.age,animal.weight))
print("姓名：{0}，年龄：{1}，体重：{2}".format(animal1.name,animal1.age,animal1.weight))

代码运行结果

姓名：mark，年龄：20，体重：120
姓名：Tom，年龄：18，体重：66
姓名：Mary，年龄：18，体重：50

实例方法

实例方法与实例变量一样都是某个实例个体特有的。定义实例方法时它的第一个参数应该是self，这个过程是将当前实例与该方法绑定起来，使该方法成为实例方法。

示例代码如下

class Animal:
    def __init__(self,age,sex=1,weight=0.0):
        self.age = age
        self.sex = sex
        self.weight = weight

    def eat(self):
        self.weight += 0.05
        print("eat...")

    def run(self):
        self.weight -= 0.01
        print("run...")
a1 = Animal(2,0,10.0)
print('a1体重：{0:0.2f}'.format(a1.weight))
a1.eat()
print('a1体重：{0:0.2f}'.format(a1.weight))
a1.run()
print('a1体重：{0:0.2f}'.format(a1.weight))

代码运行结果

a1体重：10.00
eat...
a1体重：10.05
run...
a1体重：10.04

类方法

类方法不需要与实例绑定，但需要与类绑定，定义时它的第一个参数是类的type实例。type是描述Python数据类型的类，Python中所有数据类型都是type的一个实例。类方法可以访问类变量和其他类方法，但不能访问其他实例方法和实例变量。

定义类方法：方法第一个参数cls是type类型的一个实例；方法使用装饰器@classmethod声明该方法是类方法。该方法不能调用实例属性，也不能调用实例方法。

示例代码如下

class Account:
    interest_rate = 0.0668 # 类变量
# 重写构造方法
    def __init__(self,owner,amount):
        self.owner =  owner
        self.amount = amount

    # 类方法
    @classmethod
    def interest_by(cls,amt):
        return cls.interest_rate * amt

interest = Account.interest_by(12_000.0)
print('计算利息：{0:.4f}'.format(interest))

代码运行结果

计算利息：801.6000

静态方法

如果定义的方法既不想与实例绑定，也不想与类绑定，只是想把类作为它的命名空间，那么可以定义静态方法。定义时使用@staticmethod装饰器，声明方法是静态方法，方法参数不指定self 和 cls。该方法不能调用实例属性，也不能调用实例方法。

示例代码如下

class Account:
    interest_rate = 0.0668 # 类变量
# 重写构造方法
    def __init__(self,owner,amount):
        self.owner =  owner
        self.amount = amount

    # 类方法
    @classmethod
    def interest_by(cls,amt):
        return cls.interest_rate * amt

    @staticmethod
    def interst_with(amt):
        return Account.interest_by(amt)
interest1 = Account.interest_by(12_000.0)
print('计算利息：{0:.4f}'.format(interest1))
interest2 = Account.interest_by(12_000.0)
print('计算利息：{0:.4f}'.format(interest2))

代码运行结果

计算利息：801.6000
计算利息：801.6000

动态绑定属性和方法

示例代码如下

class Person():
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age
    def show(self):
        print(f'我的名字是{self.name},我的年龄是{self.age}')

person1 = Person('张三',18)
person2 = Person('李四',19)

# 为person2动态绑定属性
person2.gender = 'male'
# 为person2动态绑定方法
def method():
    print('这是用于动态绑定的方法')
person2.fun = method
# 输出绑定的属性
print(person2.gender) # person1并没有gender属性
person2.fun() # person1并没有fun()方法

代码运行结果

male
这是用于动态绑定的方法

Process finished with exit code 0

封装性

私有变量

默认情况下，Python中的变量是公有的，可以在类的外部访问他们。如果想让他们成为私有变量，可以在变量前加上双下划线“__”，双下划线开头表示private私有的成员，这类成员只允许定义该属性或方法的类本身进行访问。如果以单下划线开头的属性或方法表示protected受保护的成员，这类成员被视为仅供内部使用，允许类本身和子类进行访问，但实际上它可以被外部代码访问。而首尾双下划线一般表示特殊的方法。

示例代码如下

class Animal:
    def __init__(self,age,sex=1,weight=0.0):
        self.age = age
        self.sex = sex
        self.__wight = weight

    def eat(self):
        self.__wight += 0.05
        print("eat...")

    def run(self):
        self.__wight -= 0.01
        print("run...")

a1 = Animal(2,0,10.0) # 该段代码发生错误，因为weight是私有变量，无法在类的外部访问
print('a1体重：{0:0.2f}'.format(a1.weight))
a1.eat()
a1.run()

代码运行结果

Python语言并不像Java，私有变量只是形式上私有，并非严格意义上的私有；如果想要访问私有变量，可以通过对象名._类名__变量名来访问，但是一般不推荐这么做，因为这违反了封装的原则，使代码的维护变得困难（可见Python的封装性靠的是程序员的自律，而非强制性的语法）。

输入下面代码

class Animal:
    def __init__(self,age,sex=1,weight=0.0):
        self.age = age
        self.sex = sex
        self.__weight = weight #定义私有变量

    def eat(self):
        self.__weight += 0.05
        print("eat...")

    def run(self):
        self.__weight -= 0.01
        print("run...")

a1 = Animal(2,0,10.0)
print('a1体重：{0:0.2f}'.format(a1._Animal__weight))
a1.eat()
a1.run()
# 通过内置函数dir打印对象的属性和方法
print(dir(a1))

代码运行结果

a1体重：10.00
eat...
run...
['_Animal__weight', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'age', 'eat', 'run', 'sex']

推荐的做法是定义一个公共方法来访问

示例代码如下

class Animal:
    def __init__(self,age,sex=1,weight=0.0):
        self.age = age
        self.sex = sex
        self.__weight = weight #定义私有变量

    def eat(self):
        self.__weight += 0.05
        print("eat...")

    def run(self):
        self.__weight -= 0.01
        print("run...")

    def get_weight(self): # 添加一个公共方法来获取私有变量的值
        return self.__weight

a1 = Animal(2,0,10.0)
print('a1体重：{0:0.2f}'.format(a1.get_weight()))
a1.eat()
a1.run()
print('a1体重：{0:0.2f}'.format(a1.get_weight()))

代码运行结果

a1体重：10.00
eat...
run...
a1体重：10.04

私有方法

私有方法与私有变量是类似的，只要在方法前加上双下划线“__”就是私有方法，在类外面强制使用也是“对象名._变量名__方法名”（不推荐）。

示例代码如下

class Animal:
    def __init__(self,age,sex=1,weight=0.0):
        self.age = age
        self.sex = sex
        self.__weight = weight #定义私有变量

    def eat(self):
        self.__weight += 0.05
        print("eat...")

    def __run(self):
        self.__weight -= 0.01
        print("run...")

    def get_weight(self): # 添加一个公共方法来获取私有变量的值
        return self.__weight

a1 = Animal(2,0,10.0)
print('a1体重：{0:0.2f}'.format(a1.get_weight()))
a1.eat()
a1._Animal__run() #强制访问,不推荐这样做
print('a1体重：{0:0.2f}'.format(a1.get_weight()))

代码运行结果

a1体重：10.00
eat...
run...
a1体重：10.04

定义属性

在实际的面向对象设计中，一个类是不应该有公有的实例成员变量的，这些实例成员变量被设计为私有的，然后通过共有的 setter 和 getter 访问器访问。（访问器形式的封装需要一个私有变量，需要提供 setter 和 getter 访问器，只读变量不用提供 setter 访问器）

示例代码如下

class Animal:
    def __init__(self,age,sex=1,weight=0.0):
        self.age = age
        self.sex = sex
        self.__weight = weight #定义私有变量

    def eat(self):
        self.__weight += 0.05
        print("eat...")

    def __run(self):
        self.__weight -= 0.01
        print("run...")

    def get_weight(self): # 添加一个公共方法来获取私有变量的值
        return self.__weight

    def set_weight(self,weight): # 添加一个set方法来访问
        self.__weight = weight

a1 = Animal(2,0,10.0) # 该段代码发生错误，因为weight是私有变量，无法在类的外部访问
print('a1体重：{0:0.2f}'.format(a1.get_weight()))
a1.set_weight(20.00)
print('a1体重：{0}'.format(a1.get_weight()))

代码运行结果

a1体重：10.00
a1体重：20.0

访问器形式的封装在编写代码时比较麻烦，Python提供了属性（poperty），定义属性可以使用@property（将一个方法转换成属性去使用，即定义形式是方法，使用时可以将该方法当成属性来用，也就是不需要加括号）和 @属性名.setter装饰器（通过@property设置之后就只能访问不能修改，如果想要修改可以再定义@属性名.setter方法）。

示例代码如下

class Animal:
    def __init__(self,age,sex=1,weight=0.0):
        self.age = age
        self.sex = sex
        self.__weight = weight #定义私有变量
    @property
    def weight(self): # 添加一个公共方法来获取私有变量的值
        return self.__weight

    @weight.setter
    def weight(self,weight): # 添加一个set方法来访问
        self.__weight = weight

a1 = Animal(2,0,10.0) # 该段代码发生错误，因为weight是私有变量，无法在类的外部访问
print('a1体重：{0:0.2f}'.format(a1.weight))
a1.weight = 20.0
print('a1体重：{0}'.format(a1.weight))

代码运行结果

a1体重：10.00
a1体重：20.0

示例代码二：加深对装饰器的理解

示例代码如下

class Person():
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.__age = age
    @property
    def age(self):
        return self.__age

    @age.setter
    def age(self,value):
        if value<0 or value>150:
            print('年龄不在有效范围，已将年龄设置为默认18')
            self.__age = 18
        else:
            self.__age = value

person = Person('张三',18)
print(person.name,person.age)
person.age = 190
print(person.age)

代码运行结果

张三 18
年龄不在有效范围，已将年龄设置为默认18
18

Process finished with exit code 0

继承性

多态性的前提是继承性，子类继承父类时只是继承父类中公有的成员变量和方法，不能继承私有的成员变量和方法。

示例代码如下

class Person:
    def __init__(self,age,sex=1,weight=0.0):
        self.age = age
        self.sex = sex
        self.__weight = weight #定义私有变量

class Student(Person): # Student继承了Person类
    def __init__(self,name,age,school):
        super().__init__(name,age) 
# 定义子类的构造方法时先要调用父类的构造方法，初始化父类实例变量
        self.school = school

重写方法

如果子类方法名与父类方法名相同，而且参数列表也相同，只是方法体不同，那么子类重写了父类的构造方法；此时在用子类对象调用该方法时，会执行子类的该方法，而不是父类的。

示例代码如下

class Animal:
    def __init__(self,age,sex=1,weight=0.0):
        self.age = age
        self.sex = sex
        self.weight = weight #定义私有变量
    def eat(self):
        self.weight += 0.1
        print("动物吃...")


class Dog(Animal):
    def eat(self):
        self.weight += 0.1
        print("狗狗吃...")

a1 = Dog(2,0,10.0)
a1.eat()

代码运行结果

狗狗吃...

多继承

多继承就是一个子类继承多个父类，在Java中只能单继承，因为多继承会发生方法冲突。Python支持多继承，当子类实例调用一个方法时，先从子类中查找，如果没有则查找父类，查找父类的顺序是按照子类声明的父类列表从左到右查找，若没有则查找父类的父类。

示例代码如下

class ParentClass1:
    def run(self):
        print('ParentClass1 run...')

class ParentClass2:
    def run(self):
        print('ParentClass2 run...')

class SubClass1(ParentClass1,ParentClass2):
    pass

class SubClass2(ParentClass2,ParentClass1):
    pass

class SubClass3(ParentClass1,ParentClass2):
    def run(self):
        print('SubClass3 run...')

sub1 = SubClass1()
sub1.run()
sub2 = SubClass2()
sub2.run()
sub3 = SubClass3()
sub3.run()

代码运行结果

ParentClass1 run...
ParentClass2 run...
SubClass3 run...

示例二：加深对多继承的理解

示例代码如下

# 在多继承时需要调用多个父类的方法进行初始化时，此处定义了A、B两个父类
class FatherA():
    def __init__(self,name):
        self.name = name
    def showA(self):
        print('我是FatherA中的方法')
class FatherB():
    def __init__(self,age):
        self.age = age
    def showB(self):
        print('我是FatherB中的方法')
class Son(FatherA,FatherB):
    def __init__(self,name,age,gender):
        # 此时不能再用super()来调用，因为无法区分哪个父类，因此需要直接指明调用哪个父类
        FatherA.__init__(self,name)
        FatherB.__init__(self,age)
        self.gender = gender

son = Son('CSDN@邂逅自己',18,'female')
son.showA()
son.showB()

代码运行结果

我是FatherA中的方法
我是FatherB中的方法

Process finished with exit code 0

多态性

发生多态有两个前提条件：

继承—多态发生一定是子类和父类之间
重写—子类重写了父类的方法

示例代码如下

class Figure:
    def draw(self):
        print("Figure draw...")

class Ellipse(Figure):
    def draw(self):
        print("Ellipse draw...")

class Triangle(Figure):
    def draw(self):
        print("Triangle draw...")

f2 = Ellipse()
f2.draw()
f3 = Triangle()
f3.draw()

代码运行结果

Ellipse draw...
Triangle draw...

案例二：加深对多态的理解

示例代码如下

# 多态可以在程序运行过程中动态决定调用哪个方法
# 该代码说明了在Python中要实现多态不需要对象之间有继承关系、也不关心对象的数据类型
# 需要有同名方法，即便在一开始不知道数据类型
class Person():
    def show(self):
        print('我是Person的show方法')
class Dog():
    def show(self):
        print('我是Dog的show方法')
class Cat():
    def show(self):
        print('我是Cat的show方法')
def fun(obj):
    obj.show()
person = Person()
dog = Dog()
cat = Cat()

fun(person)
fun(dog)
fun(cat)

代码运行结果

我是Person的show方法
我是Dog的show方法
我是Cat的show方法

Process finished with exit code 0

类型检查

与Java语言相比，多态性对于动态语言Python而言意义不大。但是无论多态性对Python的多大，Python作为面向对象的语言多态性是存在的。

函数	描述
isinstance(object,classinfo)	可以检查 object 实例是否由 classinfo 类或 infoclass 子类所创建的实例
issubclass(class,classinfo)	可以检查 class 是否是 classinfo 的子类

示例代码如下

class Figure:
    def draw(self):
        print("Figure draw...")

class Ellipse(Figure):
    def draw(self):
        print("Ellipse draw...")

class Triangle(Figure):
    def draw(self):
        print("Triangle draw...")
f1 = Figure()
f2 = Ellipse()
f3 = Triangle()
print(isinstance(f2,Figure)) # True
print(isinstance(f3,Figure)) # True
print(isinstance(f1,Figure)) # True
print(isinstance(f1,object)) # True,因为任何类都是 object 类的子类
print(issubclass(Figure,object)) # True
print(issubclass(Ellipse,Triangle))# False

代码运行结果

True
True
True
True
True
False

鸭子类型

不关注变量的类型，而是关注变量具有的方法。鸭子类型像多态一样工作，但是没有继承，只要像“鸭子”一样的行为（方法）就可以了。（用“鸭子类型”代替多态性设计能够充分发挥Python动态语言特点，但是对程序员要求也非常高）

示例代码如下

class Animal(object):
    def run(self):
        print("Animal run...")

class Dog(Animal):
    def run(self):
        print("Dog run...")

class Car:
    def run(self):
        print("Car run...")

def go(animal):
    if not isinstance(animal, (Animal, Car)):  # 检查 animal 是否为 Animal 或 Car 的实例
        return  # 如果不是，则作为递归的基案结束递归
    animal.run()  # 调用 run 方法

# 创建实例
animal_instance = Animal()
dog_instance = Dog()
car_instance = Car()

# 使用实例调用 go 函数
go(animal_instance)
go(dog_instance)
go(car_instance)
#添加了一个类型检查来确保只有 Animal 或 Car 的实例才会调用 run 方法。如果传入的不是这些类的实例，#go 函数将直接返回，避免递归调用。

代码运行结果

Animal run...
Dog run...
Car run...

Python根类—object

Python所有类都直接或间接的继承 object 类，因此所有类拥有object类的属性和方法；object类有很多方法。

方法	描述
__str__()	默认返回对象的类名，以及内存地址等信息；可以重写该方法，输出描述信息
__eq__()	重写该方法指定相等的规则（即指定比较的是哪些实例变量相等）
__new__()	由系统调用，用于创建对象
__init__()	创建对象时手动调用，用于初始化对象属性值

示例代码1如下

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

    def __str__(self): # 重写str方法，返回什么样的字符串可以自己指定
        template = 'Person[name={0},age={1}]'
        s = template.format(self.name,self.age)
        return s
Person = Person('Tony',18)
print(Person)

代码运行结果

Person[name=Tony,age=18]

示例代码2如下

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

    def __str__(self): # 重写str方法，返回什么样的字符串可以自己指定
        template = 'Person[name={0},age={1}]'
        s = template.format(self.name,self.age)
        return s

    def __eq__(self,other): # 重写eq方法，指定只有姓名和年龄都相等时才是True
        if self.name == other.name and self.age == other.age:
            return True
        else:
            return False

p1 = Person('Tony',18)
p2 = Person('Tony',18)
p3 = Person('Mary',18)
print(p1 == p2)
print(p1 == p3)

代码运行结果

True
False

示例代码3如下

class Person():
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age
    def __str__(self):
        return '我是重写str方法后输出的内容'
person = Person('CSDN@邂逅自己',18)
# 若不重写str方法
# 则输出对象时是输出内存地址<__main__.Person object at 0x000002516EDB5D90>
# 重写str方法后
# 则输出对应的内容，如果有的话
print(person)

代码运行结果

我是重写str方法后输出的内容

Process finished with exit code 0

特殊方法

实际上，在Python中使用运算符时也是通过调用特殊方法来实现的

运算符	特舒方法	描述
+	_add_()	执行加法运算
-	_sub_()	执行减法运算
<,<=,==	_It_(),_le_(),_eq_()	执行比较运算
>,>=,!=	_gt_(),_ge_(),_ne_()	执行比较运算
*, /	_mul_(),_truediv_()	执行乘法运算，非整数运算
%,//	_mod_(),_floordiv_()	执行取余运算，整除算法
**	_pow_()	执行幂运算

特殊属性

特殊属性	说明
obj.__dict__	对象的属性字典，使用语法：对象名.__dict__
obj.__class__	对象所属的类，使用语法：对象名.__class__
class.__bases__	类的父类元组，使用语法：类名.__bases__
class.__base__	类的父类，使用语法：类名.__base__
class.__mro__	类的层次结构，使用语法：类名.__mro__
class._subclasses	类的子类列表

示例代码如下

class FatherA():
    pass
class FatherB():
    pass
class son(FatherA,FatherB):
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age

a = FatherA()
b = FatherB()
c = son('张三',18)
print('-'*20,'__dict__','-'*20) # 输出对象的属性字典
print(a.__dict__)
print(b.__dict__)
print(c.__dict__)
print('-'*20,'__class__','-'*20) # 输出对象所属的类
print(a.__class__)
print(b.__class__)
print(c.__class__)
print('-'*20,'__bases__','-'*20) # 输出父类元组
print(FatherA.__bases__)
print(FatherB.__bases__)
print(son.__bases__)
print('-'*20,'__base__','-'*20) # 输出所属的父类
print(FatherA.__base__)
print(FatherB.__base__)
print(son.__base__) # 如果继承了多个父类，结果只显示第一个父类，要想知道所有的父类需要用__bases__
print('-'*20,'__mro__','-'*20) # 输出类的层次结构
print(FatherA.__mro__)
print(FatherB.__mro__)
print(son.__mro__)
# 输出结果解析，以 (<class '__main__.son'>, <class '__main__.FatherA'>, <class '__main__.FatherB'>, <class 'object'>) 
#     为例，其中,为分隔符 ,前面表示son类,中间的内容表示son类继承了FatherA和FatherB,最后内容白叟son类又间接继承了object类
print('-'*20,'__subclasses__','-'*20) # 输出类的子类列表
print(FatherA.__subclasses__())
print(FatherB.__subclasses__())
print(son.__subclasses__())

代码运行结果

-------------------- __dict__ --------------------
{}
{}
{'name': '张三', 'age': 18}
-------------------- __class__ --------------------
<class '__main__.FatherA'>
<class '__main__.FatherB'>
<class '__main__.son'>
-------------------- __bases__ --------------------
(<class 'object'>,)
(<class 'object'>,)
(<class '__main__.FatherA'>, <class '__main__.FatherB'>)
-------------------- __base__ --------------------
<class 'object'>
<class 'object'>
<class '__main__.FatherA'>
-------------------- __mro__ --------------------
(<class '__main__.FatherA'>, <class 'object'>)
(<class '__main__.FatherB'>, <class 'object'>)
(<class '__main__.son'>, <class '__main__.FatherA'>, <class '__main__.FatherB'>, <class 'object'>)
-------------------- __subclasses__ --------------------
[<class '__main__.son'>]
[<class '__main__.son'>]
[]

Process finished with exit code 0

类的浅拷贝与深拷贝

浅拷贝：拷贝时对象包含的子对象内容不拷贝，因此，源对象与拷贝对象会引用同一个子对象。
深拷贝：使用 copy 模块的 deepcopy 函数，递归拷贝对象中包含的子对象，源对象和拷贝对象所有的子对象也不相同。

示例代码如下

class CPU():
    pass
class Disk():
    pass
class computer():
    def __init__(self,cpu,disk):
        self.cpu = cpu
        self.disk = disk
cpu = CPU()
disk = Disk()
computer = computer(cpu,disk)
# 变量赋值
computer1 = computer
print(computer,'子对象的内存地址',computer.cpu,computer.disk)
print(computer1,'子对象的内存地址',computer1.cpu,computer1.disk)
# 类对象的拷贝
print('-'*20,'类对象的浅拷贝','-'*20)
import copy
computer2 = copy.copy(computer) # computer2是新产生的子对象,但是cpu和disk不变
print(computer2,'computer2子对象的内存地址',computer2.cpu,computer2.disk)
# 类对象的深拷贝
print('-'*20,'类对象的深拷贝','-'*20)
computer3 = copy.deepcopy(computer) # computer2、cpu和disk都是新产生的子对象
print(computer3,'computer3子对象的内存地址',computer3.cpu,computer3.disk)

代码运行结果

<__main__.computer object at 0x0000025DDC896840> 子对象的内存地址 <__main__.CPU object at 0x0000025DDC8968A0> <__main__.Disk object at 0x0000025DDC896810>
<__main__.computer object at 0x0000025DDC896840> 子对象的内存地址 <__main__.CPU object at 0x0000025DDC8968A0> <__main__.Disk object at 0x0000025DDC896810>
-------------------- 类对象的浅拷贝 --------------------
<__main__.computer object at 0x0000025DDC896990> computer2子对象的内存地址 <__main__.CPU object at 0x0000025DDC8968A0> <__main__.Disk object at 0x0000025DDC896810>
-------------------- 类对象的深拷贝 --------------------
<__main__.computer object at 0x0000025DDC8CEAE0> computer3子对象的内存地址 <__main__.CPU object at 0x0000025DDC8CEBA0> <__main__.Disk object at 0x0000025DDC8CEC00>

Process finished with exit code 0

参考书籍：《python从小白到大牛》（第2版）关东升编著

文章创作不易，本文18000+字，为了大家能理解，写的很详细，这也让我花了很多时间。最后，如果觉得本文对大家有帮助的话，还请给我点个赞和关注，谢谢大家！！！