在 Python 中，类（Class） 是面向对象编程（OOP）的核心，用于封装属性（数据）和方法（操作数据的函数），实现代码的模块化、复用性和可维护性。对象（Object）是类的实例，类是对象的 "模板"。
一、类的核心概念
- 类（Class） ：定义对象的共同属性和行为，如
Circle类定义圆的半径和计算面积的方法。 - 对象（Instance） ：类的具体实例，如
circle1 = Circle(5)生成一个半径为 5 的圆对象。 - 属性（Attribute） ：类 / 对象存储的数据，分为实例属性 （每个对象独有）和类属性（所有对象共享）。
- 方法（Method） ：类中定义的函数，分为实例方法 、类方法 、静态方法，用于操作属性。
二、类的定义：基础语法
使用 class 关键字定义类，类名通常采用 大驼峰命名法 （如 Person、Rectangle）。
1. 最简类定义
class Person:
"""这是一个人类的类，用于描述人的基本信息和行为"""
# 类属性：所有实例共享
species = "Human"
# 初始化方法：创建实例时自动调用，初始化实例属性
def __init__(self, name, age):
# 实例属性：每个对象独有
self.name = name
self.age = age
# 实例方法：第一个参数必须是 self（代表当前实例）
def introduce(self):
return f"我叫{self.name}，今年{self.age}岁"2. 关键语法解析
| 元素 | 作用 |
|---|---|
class Person: |
定义名为 Person 的类 |
species = "Human" |
类属性 ，所有 Person 实例共享该属性 |
__init__(self, name, age) |
构造方法 / 初始化方法，创建实例时自动执行，用于初始化实例属性 |
self |
实例方法的第一个参数，代表当前对象本身，通过 self 访问实例属性和方法 |
self.name = name |
给当前实例绑定 name 属性 |
def introduce(self): |
实例方法，用于描述对象的行为 |
三、类的实例化：创建对象
通过 类名(参数) 创建类的实例（对象），参数需与 __init__ 方法匹配。
python
运行
# 创建 Person 类的两个实例
person1 = Person("Alice", 18)
person2 = Person("Bob", 20)
# 访问实例属性
print(person1.name) # 输出：Alice
print(person2.age) # 输出：20
# 访问类属性（实例和类都能访问）
print(person1.species) # 输出：Human
print(Person.species) # 输出：Human
# 调用实例方法
print(person1.introduce()) # 输出：我叫Alice，今年18岁
print(person2.introduce()) # 输出：我叫Bob，今年20岁四、类的方法：三大类型
类中的方法分为 实例方法 、类方法 、静态方法，三者的核心区别在于参数和适用场景。
1. 实例方法（最常用）
-
定义 ：第一个参数必须是
self，代表当前实例。 -
调用 ：通过实例对象 调用，自动传入
self。 -
作用：操作实例属性，实现对象的行为。
class Circle:
pi = 3.14159 # 类属性：圆周率def __init__(self, radius): self.radius = radius # 实例属性：半径 # 实例方法：计算面积 def calculate_area(self): return self.pi * self.radius ** 2实例化
circle = Circle(5)
print(circle.calculate_area()) # 输出：78.53975
2. 类方法
-
定义 ：用装饰器
@classmethod标记，第一个参数是cls，代表类本身。 -
调用 ：通过类 或实例 调用，自动传入
cls。 -
作用：操作类属性，不依赖实例属性，常用于创建实例的替代构造方法。
class Person:
species = "Human"def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age # 类方法：修改类属性 @classmethod def change_species(cls, new_species): cls.species = new_species通过类调用类方法
Person.change_species("Homo sapiens")
print(Person.species) # 输出：Homo sapiens通过实例调用类方法（效果相同）
person = Person("Charlie", 25)
person.change_species("Human Being")
print(Person.species) # 输出：Human Being
类方法的典型场景：替代构造方法
class Rectangle:
def __init__(self, length, width):
self.length = length
self.width = width
def area(self):
return self.length * self.width
# 类方法：从正方形边长创建矩形（替代构造）
@classmethod
def from_square(cls, side):
return cls(side, side) # cls 等价于 Rectangle
# 正常创建矩形
rect1 = Rectangle(10, 5)
print(rect1.area()) # 输出：50
# 通过类方法创建正方形（特殊矩形）
square = Rectangle.from_square(6)
print(square.area()) # 输出：363. 静态方法
-
定义 ：用装饰器
@staticmethod标记，无默认参数 （不需要self或cls）。 -
调用 ：通过类 或实例调用。
-
作用：与类相关但不依赖类属性 / 实例属性的工具函数，逻辑上属于类。
class MathUtils:
# 静态方法：判断一个数是否为偶数
@staticmethod
def is_even(num):
return num % 2 == 0通过类调用静态方法
print(MathUtils.is_even(4)) # 输出：True
print(MathUtils.is_even(5)) # 输出：False通过实例调用静态方法（效果相同）
utils = MathUtils()
print(utils.is_even(6)) # 输出：True
4. 三种方法的对比
| 方法类型 | 装饰器 | 第一个参数 | 调用方式 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 实例方法 | 无 | self（实例） |
实例。方法 () | 操作实例属性 |
| 类方法 | @classmethod |
cls（类） |
类。方法 () / 实例。方法 () | 操作类属性、替代构造 |
| 静态方法 | @staticmethod |
无 | 类。方法 () / 实例。方法 () | 独立工具函数，与类相关但无属性依赖 |
五、类的继承
继承是面向对象的核心特性，允许子类继承父类的属性和方法，实现代码复用。
# 父类
class Animal:
def __init__(self, name):
self.name = name
def eat(self):
print(f"{self.name}正在吃东西")
# 子类：继承 Animal
class Dog(Animal):
# 子类可以扩展自己的方法
def bark(self):
print(f"{self.name}正在汪汪叫")
# 实例化子类
dog = Dog("旺财")
dog.eat() # 继承父类方法，输出：旺财正在吃东西
dog.bark() # 子类自有方法，输出：旺财正在汪汪叫作业：
题目1
题目2：
题目3：
import math
# 复用之前定义的 Circle 类和 Rectangle 类
class Circle:
def __init__(self, radius=1):
self.radius = radius
def calculate_area(self):
return math.pi * self.radius **2
def calculate_circumference(self):
return 2 * math.pi * self.radius
class Rectangle:
def __init__(self, length=1, width=1):
self.length = length
self.width = width
def calculate_area(self):
return self.length * self.width
def calculate_perimeter(self):
return 2 * (self.length + self.width)
def is_square(self):
return self.length == self.width
# 图形工厂函数
def create_shape(shape_type, *args):
"""
根据图形类型创建对应的图形对象
:param shape_type: 图形类型，"circle" 或 "rectangle"
:param *args: 图形参数（圆：半径；长方形：长、宽）
:return: 对应的图形对象
"""
if shape_type == "circle":
# 圆需要 1 个参数（半径），若未传参则使用默认值 1
radius = args[0] if args else 1
return Circle(radius)
elif shape_type == "rectangle":
# 长方形需要 2 个参数（长、宽），若参数不足则用默认值 1 补充
length = args[0] if len(args) >= 1 else 1
width = args[1] if len(args) >= 2 else 1
return Rectangle(length, width)
else:
# 不支持的图形类型
raise ValueError(f"不支持的图形类型：{shape_type}，支持的类型为 'circle' 和 'rectangle'")
# 测试工厂函数
if __name__ == "__main__":
# 创建圆（半径为5）
circle = create_shape("circle", 5)
print(f"圆的面积：{circle.calculate_area():.2f}，周长：{circle.calculate_circumference():.2f}")
# 创建长方形（长10，宽4）
rect = create_shape("rectangle", 10, 4)
print(f"长方形的面积：{rect.calculate_area()}，周长：{rect.calculate_perimeter()}")
# 创建默认圆（未传参数，半径为1）
default_circle = create_shape("circle")
print(f"默认圆的面积：{default_circle.calculate_area():.2f}")
# 创建正方形（长和宽均为6）
square = create_shape("rectangle", 6, 6)
print(f"正方形判断：{square.is_square()}，面积：{square.calculate_area()}")
# 测试不支持的图形类型（应报错）
try:
create_shape("triangle", 3, 4, 5)
except ValueError as e:
print(e)