object类教程

Python `object` 类教程

在 Python 中，object 是所有类的基类。所有 Python 类都隐式或显式地继承自 object。理解 object 类是理解 Python 面向对象编程（OOP）的关键。它为所有类提供了一些基本的方法和属性，并定义了类的行为和实例的创建过程。

`object` 类的基本功能

创建类和实例

所有类都继承自 object，可以通过定义类来创建新的类：

class MyClass:pass# 创建 MyClass 的实例
my_instance = MyClass()
print(type(my_instance))  # 输出: <class '__main__.MyClass'>

__init__ 方法

__init__ 方法是一个特殊的方法，用于在创建实例时初始化对象的属性：

class Person:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = age# 创建 Person 的实例
person = Person("Alice", 30)
print(person.name)  # 输出: Alice
print(person.age)   # 输出: 30

__str__ 和 __repr__ 方法

__str__ 方法用于定义对象的字符串表示，主要用于用户可读性；__repr__ 方法用于返回对象的官方字符串表示，主要用于开发和调试：

class Person:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef __str__(self):return f"Person(name={self.name}, age={self.age})"def __repr__(self):return f"Person({self.name!r}, {self.age})"person = Person("Alice", 30)
print(person)       # 输出: Person(name=Alice, age=30)
print(repr(person)) # 输出: Person('Alice', 30)

继承

通过继承，可以创建新的类，这些类可以继承基类的属性和方法：

class Animal:def __init__(self, name):self.name = namedef speak(self):passclass Dog(Animal):def speak(self):return f"{self.name} says Woof!"class Cat(Animal):def speak(self):return f"{self.name} says Meow!"dog = Dog("Buddy")
cat = Cat("Whiskers")
print(dog.speak())  # 输出: Buddy says Woof!
print(cat.speak())  # 输出: Whiskers says Meow!

`object` 类的高级功能

__new__ 方法

__new__ 方法负责创建实例，在实例创建之前被调用。通常不需要重写这个方法，但在需要自定义实例创建过程时可以重写：

class MyClass:def __new__(cls, *args, **kwargs):instance = super().__new__(cls)print("Creating instance", instance)return instancedef __init__(self, name):self.name = nameprint("Initializing instance", self)obj = MyClass("Example")

属性和描述符

描述符是一个对象属性，它通过描述符协议（__get__, __set__, __delete__）控制其访问行为。描述符用于实现属性的自定义访问逻辑：

class Descriptor:def __get__(self, instance, owner):return instance._valuedef __set__(self, instance, value):instance._value = valueclass MyClass:attribute = Descriptor()def __init__(self, value):self.attribute = valueobj = MyClass(42)
print(obj.attribute)  # 输出: 42
obj.attribute = 100
print(obj.attribute)  # 输出: 100

元类

元类是创建类的类。通过定义元类，可以控制类的创建和行为：

class Meta(type):def __new__(cls, name, bases, dct):print(f"Creating class {name}")return super().__new__(cls, name, bases, dct)class MyClass(metaclass=Meta):def __init__(self, value):self.value = valueobj = MyClass(42)

`object` 类的方法

object 类提供了一些基本方法，这些方法可以被所有继承自 object 的类重写：

__init__(self)

用于对象的初始化，在对象创建后自动调用。

__str__(self)

返回对象的字符串表示，通常用于 print 函数。

__repr__(self)

返回对象的官方字符串表示，通常用于调试。

__eq__(self, other)

定义两个对象是否相等。

__hash__(self)

返回对象的哈希值，使对象可以用作字典的键或添加到集合中。

使用示例

以下是一个综合示例，展示了如何定义类、继承、使用描述符和重写 __str__ 和 __repr__ 方法：

class Descriptor:def __get__(self, instance, owner):return instance._valuedef __set__(self, instance, value):instance._value = valueclass Animal:def __init__(self, name):self.name = namedef speak(self):passdef __str__(self):return f"Animal(name={self.name})"def __repr__(self):return f"Animal({self.name!r})"class Dog(Animal):age = Descriptor()def __init__(self, name, age):super().__init__(name)self.age = agedef speak(self):return f"{self.name} says Woof!"dog = Dog("Buddy", 5)
print(dog)             # 输出: Animal(name=Buddy)
print(repr(dog))       # 输出: Animal('Buddy')
print(dog.speak())     # 输出: Buddy says Woof!
print(dog.age)         # 输出: 5
dog.age = 7
print(dog.age)         # 输出: 7