9. 类 Python tut orial 3.6.3 documentation

足彩竞彩 2019-05-23 04:4150http://www.fswell.com/admin

Python 的类机制通过最小的新语法和语义在语言中实现了类。它是 C++ 或者 Modula-3 语言中类机制的混合。就像模块一样,Python 的类并没有在用户和定义之间设立绝对的屏障,而是依赖于用户不去“强行闯入定义”的优雅。另一方面,类的大多数重要特性都被完整的保留下来:类继承机制允许多重继承,派生类可以覆盖(override)基类中的任何方法或类,可以使用相同的方法名称调用基类的方法。对象可以包含任意数量的私有数据。

用 C++ 术语来讲,所有的类成员(包括数据成员)都是公有( public )的(其它情况见下文 ),所有的成员函数都是虚( virtual )的。用 Modula-3 的术语来讲,在成员方法中没有简便的方式引用对象的成员:方法函数在定义时需要以引用的对象做为第一个参数,调用时则会隐式引用对象。像在 Smalltalk 中一个,类也是对象。这就提供了导入和重命名语义。不像 C++ 和 Modula-3 中那样,大多数带有特殊语法的内置操作符(算法运算符、下标等)都可以针对类的需要重新定义。

在讨论类时,没有足够的得到共识的术语,我会偶尔从 Smalltalk 和 C++ 借用一些。我比较喜欢用 Modula-3 的用语,因为比起 C++,Python 的面向对象语法更像它,但是我想很少有读者听过这个。

9.1. 术语相关

对象具有特性,并且多个名称(在多个作用域中)可以绑定在同一个对象上。在其它语言中被称为别名。在对 Python 的第一印象中这通常会被忽略,并且当处理不可变基础类型(数字,字符串,元组)时可以被放心的忽略。但是,在调用列表、字典这类可变对象,或者大多数程序外部类型(文件,窗体等)描述实体时,别名对 Python 代码的语义便具有(有意而为)影响。这通常有助于程序的优化,因为在某些方面别名表现的就像是指针。例如,你可以轻易的传递一个对象,因为通过继承只是传递一个指针。并且如果一个方法修改了一个作为参数传递的对象,调用者可以接收这一变化——这消除了两种不同的参数传递机制的需要,像 Pascal 语言。

9.2. Python 作用域和命名空间

在介绍类之前,我首先介绍一些有关 Python 作用域的规则。类的定义非常巧妙的运用了命名空间,要完全理解接下来的知识,需要先理解作用域和命名空间的工作原理。另外,这一切的知识对于任何高级 Python 程序员都非常有用。

让我们从一些定义说起。

命名空间 是从命名到对象的映射。当前命名空间主要是通过 Python 字典实现的,不过通常不关心具体的实现方式(除非出于性能考虑),以后也有可能会改变其实现方式。以下有一些命名空间的例子:内置命名(像 这样的函数,以及内置异常名)集,模块中的全局命名,函数调用中的局部命名。某种意义上讲对象的属性集也是一个命名空间。关于命名空间需要了解的一件很重要的事就是不同命名空间中的命名没有任何联系,例如两个不同的模块可能都会定义一个名为 maximize 的函数而不会发生混淆-用户必须以模块名为前缀来引用它们。

顺便提一句,我称 Python 中任何一个“.”之后的命名为 属性 --例如,表达式 z.real 中的 real 是对象 z 的一个属性。严格来讲,从模块中引用命名是引用属性:表达式 modname.funcname 中,modname 是一个模块对象,funcname 是它的一个属性。因此,模块的属性和模块中的全局命名有直接的映射关系:它们共享同一命名空间!

属性可以是只读过或写的。后一种情况下,可以对属性赋值。你可以这样作: modname.the_answer = 42 。可写的属性也可以用 语句删除。例如: del modname.the_answer 会从 modname 对象中删除 the_answer 属性。

不同的命名空间在不同的时刻创建,有不同的生存期。包含内置命名的命名空间在 Python 解释器启动时创建,会一直保留,不被删除。模块的全局命名空间在模块定义被读入时创建,通常,模块命名空间也会一直保存到解释器退出。由解释器在最高层调用执行的语句,不管它是从脚本文件中读入还是来自交互式输入,都是 模块的一部分,所以它们也拥有自己的命名空间(内置命名也同样被包含在一个模块中,它被称作 )。

当调用函数时,就会为它创建一个局部命名空间,并且在函数返回或抛出一个并没有在函数内部处理的异常时被删除。(实际上,用遗忘来形容到底发生了什么更为贴切。)当然,每个递归调用都有自己的局部命名空间。

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