Python学习笔记4

类和对象

Python 是一门面向对象的语言，所以他和Java一样都具备类、继承等概念。

类

类定义仍然使用 class 关键字。

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class MyClass: 
    i = 12345 
    def f(self): 
        return 'hello world' 
        
# 实例化类 
x = MyClass() 
# 访问类的属性和方法 
print("MyClass 类的属性 i 为：", x.i) 
print("MyClass 类的方法 f 输出为：", x.f())

注意：这里实例化类的时候不像其他语言一样使用new关键字，而是直接使用=。

类默认具备一个 __init__() 的构造方法，在类实例化的时候会自动调用。同时 __init__() 作为一个方法，也可以存在参数。

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class Complex: 
    def __init__(self, realpart, imagpart): 
        self.r = realpart 
        self.i = imagpart
        
x = Complex(3.0, -4.5) 
print(x.r, x.i) # 输出结果：3.0 -4.5

类方法

类中的方法存在一个与外部方法不同的点，类方法第一个参数是 self ，他指向的是类实例。

注意：这里的 self 只是一个约定俗成的叫法，而非关键字。你可以叫他 this ，也可以叫 test 等等。

继承

Python 也支持继承，派生类使用下面的方式。

区别于传统的 extends 派生。

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class NewClass(BaseClass): ...

如果是多继承，则采用逗号分隔的方式。

方法重写

在子类中使用与父类相同的方法名实现方法重写。

在实例化的子类对象中，可以使用 super 方法调用父类的方法。

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class Parent: 
    # 定义父类 
    def myMethod(self): 
        print ('调用父类方法') 
        
class Child(Parent): 
    # 定义子类 
    def myMethod(self): 
        print ('调用子类方法') 
        
c = Child() 
# 子类实例 

c.myMethod() 
# 子类调用重写方法 

super(Child,c).myMethod() 
#用子类对象调用父类已被覆盖的方法

私有属性

类中的私有属性使用开头双下划线定义，私有属性不能被类外部的使用或访问。

同样，私有方法也是使用双下划线定义。

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class MyClass: 
    __private_attrs = 1 
    # 私有属性 
    def __private_getAttrs(self): 
        print('打印', self.__private_attrs)

__init__ : 构造函数，在生成对象时调用
__del__ : 析构函数，释放对象时使用
__repr__ : 打印，转换
__setitem__ : 按照索引赋值
__getitem__: 按照索引获取值
__len__: 获得长度
__cmp__: 比较运算
__call__: 函数调用
__add__: 加运算
__sub__: 减运算
__mul__: 乘运算
__truediv__: 除运算
__mod__: 求余运算
__pow__: 乘方

命令空间和作用域

命名空间

Python中的命名空间遵循 局部 ------ 全局 ------ 内置 的原则。

也就是说代码在运行寻找变量的时候，先在当前命名空间中找，没有的话再去全局找，最后去找内置的。

作用域

Python中的作用域遵循 LEGB 原则。

也就是说先在当前局部作用域中找，然后去外部找，再去全局找，找不到再去内置找。

注意：一般情况下建议当前变量在哪个范围内运行，就在哪里定义。最小作用域原则。

File

Python使用 open 方法打开一个文件。

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open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)

file: 必需，文件路径（相对或者绝对路径）。
mode: 可选，文件打开模式
buffering: 设置缓冲
encoding: 一般使用utf8
errors: 报错级别
newline: 区分换行符
closefd: 传入的file参数类型
opener: 设置自定义开启器，开启器的返回值必须是一个打开的文件描述符。

一般只写前面两个参数。

file 对象比较常用的方法一般有以下几个

open 打开文件
close 关闭文件
write 写入文件
tell 获取当前文件位置

OS

os模块主要是用于与操作系统进行交互。

注意：OS模块是跨平台的，在不同的平板一般不需要写兼容性相关的代码。

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import os 
# 获取当前目录 
current_directory = os.getcwd() 
print("当前工作目录:", current_directory) 

# 切换工作目录，参数为目标目录 
os.chdir("/path/to/new/directory") 
print("新的工作目录:", os.getcwd()) 
    
# 获取目录中的内容列表 
files_and_dirs = os.listdir() 
print("目录内容:", files_and_dirs) 
    
# 创建目录，如果当前目录已经存在则报错FileExistsError，而非覆盖。 
os.mkdir("new_directory") 

# 删除空目录，如果当前目录不为空，则报错FileNotFoundError。 
os.remove("file_to_delete.txt") 

# 重命名文件/目录，第一个参数为旧文件名，第二个参数为新文件名 
os.rename("old_name.txt", "new_name.txt") 

# 获取环境变量，如果不存在则返回 None 
home_directory = os.getenv("HOME") 
print("HOME 目录:", home_directory) 
    
# 执行 shell 指令 
os.system("ls -l")

除了上述方法外，OS模块还有非常多的方法，但是需要注意的是部分方法在 Python2 中可能可用，但 Python3 中已经删除。

异常

语法报错

大多数情况下比较常见的就是语法报错：SyntaxError: invalid syntax

运行报错

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10 * (1/0) 
# 0 不能作为除数，触发异常 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? ZeroDivisionError: division by zero

4 + spam*3 
# spam 未定义，触发异常 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? NameError: name 'spam' is not defined 

'2' + 2 
# int 不能与 str 相加，触发异常 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

异常捕获

异常捕获使用 try...except 语句。

注意：这里不是 try...catch！

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while True: 
    try: x = int(input("请输入一个数字: ")) 
    break 
except ValueError: 
    print("您输入的不是数字，请再次尝试输入！")

这里 except 在捕获异常的时候可以同时存在多种捕获，用于执行不同的异常操作。

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import sys 

try: 
    f = open('myfile.txt') 
    s = f.readline() 
    i = int(s.strip()) 
except OSError as err: 
    print("OS error: {0}".format(err)) 
except ValueError: 
    print("Could not convert data to an integer.") 
except: 
    print("Unexpected error:", sys.exc_info()[0]) 
    raise

except 还存在一个 else 子句，用于在没有任何异常的时候执行。【使用的并不算多】

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for arg in sys.argv[1:]: 
    try: 
        f = open(arg, 'r') 
    except IOError: 
        print('cannot open', arg) 
    else: 
        print(arg, 'has', len(f.readlines()), 'lines') 
        f.close()

finally 用于执行无论是否发生异常都将执行的语句。

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try: 
    runoob() 
except AssertionError as error: 
    print(error) 
else: 
    try: 
        with open('file.log') as file: 
            read_data = file.read() 
    except FileNotFoundError as fnf_error: 
        print(fnf_error) 
finally: 
    print('这句话，无论异常是否发生都会执行。')

抛出异常

Python 使用 raise 抛出异常，类似于Js中的 throw。

语法格式为：raise [Exception [, args [, traceback]]]

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x = 10 
if x > 5: 
    raise Exception('x 不能大于 5。x 的值为: {}'.format(x))