Python類與範例的使用詳解

2022-08-05 18:01:54

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使用類和範例

你可以使用類來模擬現實世界中的很多情景。類編寫好後，你的大部分時間都將花在使用根據類建立的範例上。你需要執行的一個重要任務是修改範例的屬性。

Car類

下面來編寫一個表示汽車的類，它儲存了有關汽車的資訊，還有一個彙總這些資訊的方法：

car.py

class Car(): 
	"""一次模擬汽車的簡單嘗試""" 
	def __init__(self, make, model, year):
		"""初始化描述汽車的屬性""" 
        self.make = make 
        self.model = model 
        self.year = year 
    def get_descriptive_name(self):
    	"""返回整潔的描述性資訊""" 
    	long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model 
    	return long_name.title() 
my_new_car = Car('audi', 'a4', 2016) 
print(my_new_car.get_descriptive_name())

第3行：定義了方法__init__()。第一個形參為self；方法中包含了另外三個形參：make、model和year。方法__init__()接受這些形參的值，並將它們儲存在根據這個類建立的範例的屬性中。建立新的Car範例時，需要指定其製造商、型號和生產年份。

第8行：定義了名為get_descriptive_name()的方法，它使用屬性year、make和model建立一個對汽車進行描述的字串。為了存取屬性的值，使用了self.make、self.model和self.year。

第12行，根據Car類建立了一個範例，並將其儲存到變數my_new_car中。接下來，呼叫方法get_descriptive_name()，指出是一輛什麼樣的汽車：

2016 Audi A4

為讓這個類更有趣，下面給它新增一個隨時間變化的屬性，它儲存汽車的總里程。

類中的每個屬性都必須有初始值，哪怕這個值是0或空字串。在有些情況下，如設定預設值時，需要在方法__init__()內指定初始值；這樣就無需包含為它提供初始值的形參。

下面來新增一個名為odometer_reading屬性，其初始值總是為0。還新增了一個名為read_odometer()的方法，用於讀取汽車的里程錶：

class Car(): 
	"""一次模擬汽車的簡單嘗試""" 
	def __init__(self, make, model, year):
		"""初始化描述汽車的屬性""" 
        self.make = make 
        self.model = model 
        self.year = year 
        self.odometer_reading = 0
    def get_descriptive_name(self):
    	"""返回整潔的描述性資訊""" 
    	long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model 
    	return long_name.title() 
	def read_odometer(self):
		"""列印一條指出汽車裡程的訊息""" 
		print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.") 
my_new_car = Car('audi', 'a4', 2016) 
print(my_new_car.get_descriptive_name()) 
my_new_car.read_odometer()

現在，當建立新範例時，將像前一個範例一樣以屬性的方式儲存製造商、型號和生產年份。接下來，Python將建立一個名為odometer_reading的屬性，並將其初始值設定為0。

第13行：還定義了一個名為read_odometer()的方法，用它能夠輕鬆地獲悉汽車的里程。

一開始汽車的里程為0：

2016 Audi A4

This car has 0 miles on it.

修改屬性值

出售時里程錶讀數為0的汽車並不多，因此需要一個修改該屬性的值的途徑。

可以以三種不同的方式修改屬性的值：直接通過範例進行修改；通過方法進行設定；通過方法進行遞增（增加特定的值）。下面依次介紹這些方法。

直接修改屬性的值

要修改屬性的值，最簡單的方式是通過範例直接存取它。下面的程式碼直接將里程錶讀數設定為23：

my_new_car = Car('audi', 'a4', 2016) 
print(my_new_car.get_descriptive_name()) 
my_new_car.odometer_reading = 23
my_new_car.read_odometer()

第4行，使用句點表示法來直接存取並設定汽車的屬性odometer_reading。這行程式碼讓Python在範例my_new_car中找到屬性odometer_reading，並將該屬性的值設定為23：

2016 Audi A4

This car has 23 miles on it.

有時候需要像這樣直接存取屬性，但其他時候需要編寫對屬性進行更新的方法。

通過方法修改屬性的值

如果有替你更新屬性的方法，將很方便。這樣，你就無需直接存取屬性，而可將值傳遞給一個方法，由它在內部進行更新。

下面的範例演示了一個名為update_odometer()的方法：

class Car(): 
	"""一次模擬汽車的簡單嘗試""" 
	def __init__(self, make, model, year):
		"""初始化描述汽車的屬性""" 
        self.make = make 
        self.model = model 
        self.year = year 
        self.odometer_reading = 0
    def get_descriptive_name(self):
    	"""返回整潔的描述性資訊""" 
    	long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model 
    	return long_name.title() 
	def read_odometer(self):
		"""列印一條指出汽車裡程的訊息""" 
		print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.") 
    def update_odometer(self, mileage):
        """將里程錶讀數設定為指定的值""" 
        self.odometer_reading = mileage 
my_new_car = Car('audi', 'a4', 2016) 
print(my_new_car.get_descriptive_name()) 
my_new_car.update_odometer(23)
my_new_car.read_odometer()

對Car類所做的唯一修改是在第16行新增了方法update_odometer()。這個方法接受一個里程值，

並將其儲存到self.odometer_reading中。第23行，呼叫了update_odometer()，並向它提供了實參23。它將里程錶讀數設定為23；而方法read_odometer()列印該讀數：

2016 Audi A4

This car has 23 miles on it.

可對方法update_odometer()進行擴充套件，使其在修改里程錶讀數時做些額外的工作。下面來新增一些邏輯，禁止任何人將里程錶讀數往回撥：

class Car(): 
	"""一次模擬汽車的簡單嘗試""" 
	def __init__(self, make, model, year):
		"""初始化描述汽車的屬性""" 
        self.make = make 
        self.model = model 
        self.year = year 
        self.odometer_reading = 0
    def get_descriptive_name(self):
    	"""返回整潔的描述性資訊""" 
    	long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model 
    	return long_name.title() 
	def read_odometer(self):
		"""列印一條指出汽車裡程的訊息""" 
		print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.")
	def update_odometer(self, mileage): 
        """ 
        將里程錶讀數設定為指定的值 
        禁止將里程錶讀數往回撥 
        """ 
        if mileage >= self.odometer_reading: 
            self.odometer_reading = mileage 
        else: 
            print("You can't roll back an odometer!")

現在，update_odometer()在修改屬性前檢查指定的讀數是否合理。如果新指定的里程（mileage）大於或等於原來的里程（self.odometer_reading），就將里程錶讀數改為新指定的里程；否則就發出警告，指出不能將里程錶往回撥。

通過方法對屬性的值進行遞增

有時候需要將屬性值遞增特定的量，而不是將其設定為全新的值。假設購買了一輛二手車，且從購買到登記期間增加了100英里的里程，下面的方法讓能夠傳遞這個增量，並相應地增加里程表讀數：

class Car(): 
	--snip--
    def increment_odometer(self, miles):
        """將里程錶讀數增加指定的量""" 
        self.odometer_reading += miles 
my_used_car = Car('subaru', 'outback', 2013)
print(my_used_car.get_descriptive_name())
my_used_car.update_odometer(23500) 
my_used_car.read_odometer() 
my_used_car.increment_odometer(100) 
my_used_car.read_odometer()

第3行：新增的方法increment_odometer()接受一個單位為英里的數位，並將其加入到self.odometer_reading中。第8行，建立了一輛二手車——my_used_car。第10行，呼叫

方法update_odometer()並傳入23500，將這輛二手車的里程錶讀數設定為23500。第12行，調

用increment_odometer()並傳入100，以增加從購買到登記期間行駛的100英里：

2013 Subaru Outback

This car has 23500 miles on it.

This car has 23600 miles on it.

你可以輕鬆地修改這個方法，以禁止增量為負值，從而防止有人利用它來回撥里程錶。

注意：你可以使用類似於上面的方法來控制使用者修改屬性值（如里程錶讀數）的方式，但能夠存取程式的人都可以通過直接存取屬性來將里程錶修改為任何值。要確保安全，除了進行類似於前面的基本檢查外，還需特別注意細節。

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