和小家伙一起学编程 005 对象

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2019.02.06 15:03* 字数 1028

学习编程的过程中,渐渐的,我们就会遇到一些更复杂抽象的概念。

比如,面向对象的编程(Object-oriented programming)。这是目前主流的编程思想,或者编程方法之一。

面向对象的概念,最初是在1950s~1960s年代的MIT(麻省理工学院)提出的,用于人工智能和图形交互界面。

举一个简单的例子,我们要做一个猜动物的小游戏:

涉及三类动物,哺乳动物、鸟类、爬行动物,每一类有几种动物的例子,比如马、猫、大象、蝙蝠、鸭嘴兽、鹦鹉、 鹅、乌龟、科莫多龙等等。

每一类动物具有一些共同的特征,比如有四条腿、有翅膀、可以飞行、通过哺乳喂养幼崽等等……

我们可以将每种动物的每一个特征都详细列出来,但是这很麻烦,有很多重复劳动;我们也可以先把某一类动物的共同特征列出来,指出某种动物属于某一类,然后只要说明它独特的部分就行了。

我们创建一些类,描述它们的属性和方法,还可以创造子类以及子类的子类,比如哺乳动物类,猫科动物子类,家猫子类(我们并没有使用生物学上严格的分类方法,只是举个例子);我们可以创建这些类或子类的对象,比如小明家的加菲猫……

这种分类创建对象来构建和组织代码编程的方法,就是面向对象编程了。

因为这符合我们看待世界和解决某些问题的思维方式,所以这样编程是有效的,特别是适合图形交互界面编程,以及大型的团队合作编程。

说到这里,来看看个人电脑早期的经典APPLE II的图形界面吧:

Apple II GUI

顺便推荐两本书:

我是沃兹

我是沃兹: 一段硅谷和苹果的悲情罗曼史

黑客

黑客:计算机革命的英雄(二十五周年新版)

Scratch中没有类的概念,但是每个角色都是一个对象,它们有自己的属性,比如位置、大小、颜色特效等,可以为每个角色编写代码,让它们按照我们的设想行动,与我们交互,它们之间还可以通过广播来发送和接收消息,我们可以在编辑时复制、在程序运行时克隆这些角色(或者说对象)。这些在之前的例子中都出现了,不举例了。

或者,跳一下去看《007 算法》的例子吧。

Python呢,有句话说,在Python中,一切皆对象。

Python 关于对象的例子

编辑文件oop.py:

# 定义哺乳动物类
class mammal:
    # 哺乳动物哺乳
    lactation = True
    def tell(self):
        print("我是哺乳动物!")

# 定义猫科动物类(哺乳动物的子类)
class felid(mammal):
    # 猫科动物是肉食的
    carnivorous = True
    def tell(self):
        print("我是猫科动物!")
    
# 定义猫类(猫科动物的子类)
class cat(felid):
    name = ""
    # 猫捕鼠
    mouse_hunting = True
    def __init__(self, name):
        felid.__init__(self)
        self.name = name
    def tell(self):
        print("我是猫!")
    def about(self):
        print("我是一只名叫\"%s\"的猫!" % (self.name))

运行oop.py(每次运行id的数字会不同,不用管他):

>>> elephant = mammal()
>>> id(elephant)
3102587337528
>>> type(elephant)
<class '__main__.mammal'>
>>> elephant.lactation
True
>>> elephant.tell()
我是哺乳动物!
>>> tiger = felid()
>>> id(tiger)
3102586816328
>>> type(tiger)
<class '__main__.felid'>
>>> tiger.lactation
True
>>> tiger.carnivorous
True
>>> tiger.tell()
我是猫科动物!
>>> tom = cat("Tom")
>>> id(tom)
3102587479600
>>> type(tom)
<class '__main__.cat'>
>>> tom.lactation
True
>>> tom.carnivorous
True
>>> tom.mouse_hunting
True
>>> tom.tell()
我是猫!
>>> tom.about()
我是一只名叫"Tom"的猫!
>>> 

python中的对象都符合三个特征:

id,可以当中机器中区分每个对象的门牌号码,可以用id()这个方法来查询;

type,即对象所属的类,可以用type()方法来查询;

对象的值,可以说是对象包含的数据。

这些,从上面的例子就可以看到了。那么,为什么说在Python中一切皆对象呢?

来试试看吧:

>>> a = 123
>>> id(a)
1805024544
>>> type(a)
<class 'int'>
>>> b = "two words"
>>> id(b)
3102587445040
>>> type(b)
<class 'str'>
>>> id(id)
3102548261840
>>> type(id)
<class 'builtin_function_or_method'>
>>> id(type)
1804583984
>>> type(type)
<class 'type'>

节点目录

和小家伙一起学编程 000 出发

和小家伙一起学编程 001 条件

和小家伙一起学编程 002 循环

和小家伙一起学编程 003 随机

和小家伙一起学编程 004 编码

和小家伙一起学编程 005 对象

和小家伙一起学编程 006 函数

和小家伙一起学编程 007 算法

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