第037讲：类和对象：面向对象编程

课堂小笔记

面向对象最重要的概念就是类（Class）和实例（Instance），必须牢记类是抽象的模板，比如Student类，而实例是根据类创建出来的一个个具体的“对象”，每个对象都拥有相同的方法，但各自的数据可能不同。

self是什么？

Python的self就相当于C++的this指针。类是图纸，对象是实例化的东西。由同一个类可以生成无数个对象，这些对象长得都很相似，都是来源于同一个类的属性和方法，当一个对象的方法被调用的时候，对象会将自身作为第一个参数传给这个self参数，接收到这个self的时候Python就知道你是哪一个对象在调用方法了。

为什么都是调用kick方法，为啥结果不一样。因为在调用的时候，a.kick()的这里他有第一个参数，这个参数是隐藏的，就是把a这个对象的标志传进去；那setName（）这里的self就接收到了，self.name就会去找到这个a对象的name属性，然后kick把他赋值打印出来。是Python默默在工作的。

（类里面没有定义的属性都可以赋值，因为类是共有属性，对象可以有自己的私有属性）

你听说过Python的魔法方法吗？

被双下划线包围。

__init__(self)，称为构造方法，魔力体现在：只要在实例化一个对象的时候，那么这个方法就会在对象被创建的时候自动调用。（传说中的构成函数？）

共有和私有

苍井空是世界的，老婆是自己的！

name mangling 名字改编，名字重整。在Python中定义私有变量只需要在变量名或函数名前加上“__”两个下划线，那么这个函数或者变量就变为私有的了。

可以通过p._Person__name

是伪私有。

课后测试题及答案

测试题：

0. 以下代码体现了面向对象编程的什么特征？

>>> "FishC.com".count('o')
1
>>> [1, 1, 2, 3, 5, 8].count(1)
2
>>> (0, 2, 4, 8, 12, 18).count(1)
0

都可以调用同一个方法，但是结果不一定相同。

 答：体现了面向对象编程的多态特征。

1. 当程序员不想把同一段代码写几次，他们发明了函数解决了这种情况。当程序员已经有了一个类，而又想建立一个非常相近的新类，他们会怎么做呢？

非常相近的新类，可以用继承吧，继承原先的类，再自己修改

答：他们会定义一个新类继承已有的这个类，这样子就只需要简单添加和重写需要的方法即可。例如已有龟类，那么如果要新定义一个甲鱼类，我们只需要让甲鱼类继承已有的龟类，然后重写壳的属性为“软的”即可（据说甲鱼的壳是软的）。

2. self参数的作用是什么？

用来接收对象的，可以让Python知道是哪个对象在使用方法和属性

答：绑定方法，据说有了这个参数，Python 再也不会傻傻分不清是哪个对象在调用方法了，你可以认为方法中的 self 其实就是实例对象的唯一标志。

3. 如果我们不希望对象的属性或方法被外部直接引用，我们可以怎么做？

可以使用“__”双下划线来使其私有化，虽然是伪私有，因为还是可以通过_类名__方法/属性 来引用。

答：我们可以在属性或方法名字前边加上双下划线，这样子从外部是无法直接访问到，会显示AttributeError错误。

>>> class Person:
__name = '小甲鱼'
        def getName(self):
                return self.__name

>>> p = Person()
>>> p.__name
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#56>", line 1, in <module>
    p.__name
AttributeError: 'Person' object has no attribute '__name'
>>> p.getName()
'小甲鱼'

我们把getName方法称之为“访问器”。Python事实上是采用一种叫“name mangling”技术，将以双下划线开头的变量名巧妙的改了个名字而已，我们仍然可以在外部通过“_类名__变量名”的方式访问：

>>> p._Person__name'小甲鱼'

当然我们并不提倡这种抬杠较真粗暴不文明的访问形式……!

4. 类在实例化后哪个方法会被自动调用？

__init__()

答：__init__方法会在类实例化时被自动调用，我们称之为魔法方法。你可以重写这个方法，为对象定制初始化方案。

5. 请解释下边代码错误的原因：

class MyClass:
        name = 'FishC'
        def myFun(self):
                print("Hello FishC!")
                
>>> MyClass.name
'FishC'
>>> MyClass.myFun()
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#6>", line 1, in <module>
    MyClass.myFun()
TypeError: myFun() missing 1 required positional argument: 'self'
>>>

没有一个对象传给self参数，

答：首先你要明白类、类对象、实例对象是三个不同的名词

我们常说的类指的是类定义，由于“Python无处不对象”，所以当类定义完之后，自然就是类对象。在这个时候，你可以对类的属性（变量）进行直接访问（MyClass.name）。

一个类可以实例化出无数的对象（实例对象），Python 为了区分是哪个实例对象调用了方法，于是要求方法必须绑定（通过 self 参数）才能调用。而未实例化的类对象直接调用方法，因为缺少 self 参数，所以就会报错。

动动手

0. 按照以下要求定义一个游乐园门票的类，并尝试计算2个成人+1个小孩平日票价。

平日票价100元

周末票价为平日的120%

儿童半票

 答案：

class Ticket():
        def __init__(self, weekend=False, child=False):
                self.exp = 100
                if weekend:
                        self.inc = 1.2
                else:
                        self.inc = 1
                if child:
                        self.discount = 0.5
                else:
                        self.discount = 1
        def calcPrice(self, num):
                return self.exp * self.inc * self.discount * num

>>> adult = Ticket()
>>> child = Ticket(child=True)
>>> print("2个成人 + 1个小孩平日票价为：%.2f" % (adult.calcPrice(2) + child.calcPrice(1)))
2个成人 + 1个小孩平日票价为：250.00

1. 游戏编程：按以下要求定义一个乌龟类和鱼类并尝试编写游戏。（初学者不一定可以完整实现，但请务必先自己动手，你会从中学习到很多知识的^_^）

import random as r

legal_x = [0, 10]
legal_y = [0, 10]

class Turtle:
    def __init__(self):
        # 初始体力
        self.power = 100
        # 初始位置随机
        self.x = r.randint(legal_x[0], legal_x[1])
        self.y = r.randint(legal_y[0], legal_y[1])

    def move(self):
        # 随机计算方向并移动到新的位置（x, y）
        new_x = self.x + r.choice([1, 2, -1, -2])
        new_y = self.y + r.choice([1, 2, -1, -2])
        # 检查移动后是否超出场景x轴边界
        if new_x < legal_x[0]:
            self.x = legal_x[0] - (new_x - legal_x[0])
        elif new_x > legal_x[1]:
            self.x = legal_x[1] - (new_x - legal_x[1])
        else:
            self.x = new_x
        # 检查移动后是否超出场景y轴边界
        if new_y < legal_y[0]:
            self.y = legal_y[0] - (new_y - legal_y[0])
        elif new_y > legal_y[1]:
            self.y = legal_y[1] - (new_y - legal_y[1])
        else:
            self.y = new_y        
        # 体力消耗
        self.power -= 1
        # 返回移动后的新位置
        return (self.x, self.y)

    def eat(self):
        self.power += 20
        if self.power > 100:
            self.power = 100

class Fish:
    def __init__(self):
        self.x = r.randint(legal_x[0], legal_x[1])
        self.y = r.randint(legal_y[0], legal_y[1])
        
    def move(self):
        # 随机计算方向并移动到新的位置（x, y）
        new_x = self.x + r.choice([1, -1])
        new_y = self.y + r.choice([1, -1])
        # 检查移动后是否超出场景x轴边界
        if new_x < legal_x[0]:
            self.x = legal_x[0] - (new_x - legal_x[0])
        elif new_x > legal_x[1]:
            self.x = legal_x[1] - (new_x - legal_x[1])
        else:
            self.x = new_x
        # 检查移动后是否超出场景y轴边界
        if new_y < legal_y[0]:
            self.y = legal_y[0] - (new_y - legal_y[0])
        elif new_y > legal_y[1]:
            self.y = legal_y[1] - (new_y - legal_y[1])
        else:
            self.y = new_y
        # 返回移动后的新位置
        return (self.x, self.y)

turtle = Turtle()
fish = []
for i in range(10):
    new_fish = Fish()
    fish.append(new_fish)

while True:
    if not len(fish):
        print("鱼儿都吃完了，游戏结束！")
        break
    if not turtle.power:
        print("乌龟体力耗尽，挂掉了！")
        break

    pos = turtle.move()
    # 在迭代器中删除列表元素是非常危险的，经常会出现意想不到的问题，因为迭代器是直接引用列表的数据进行引用
    # 这里我们把列表拷贝给迭代器，然后对原列表进行删除操作就不会有问题了^_^
    for each_fish in fish[:]:
        if each_fish.move() == pos:
            # 鱼儿被吃掉了
            turtle.eat()
            fish.remove(each_fish)
            print("有一条鱼儿被吃掉了...")