2.函数、类、模块

Godeau
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函数、类、模块

函数

定义函数

Python 定义函数使用 def 关键字，一般格式如下：

def 函数名（参数列表）:
    函数体

def modify_name(filename):
    filename += ".txt"
    filename = "my_" + filename
    print(filename)

modify_name("f1")
modify_name("f2")

输出：

my_f1.txt
my_f2.txt

函数也可以没有输入参数

def my_func():
    filename = "f1"
    ext = ".txt"
    total_name = filename + ext
    print(total_name)

my_func()

输出：

f1.txt

像上面的功能，还想拿出来函数处理的结果，其实也就是让函数 return 一个值。

def modify_name(filename):
    filename += ".txt"
    filename = "my_" + filename
    return filename

new_filename = modify_name("f1")
print(new_filename)

输出：

my_f1.txt

参数设置

def f(x, a, b, c):
    return a*x**2 + b*x + c*1

print(f(2, 1, 1, 0))    # 忽略参数名，按顺序传参
print(f(x=2, a=1, b=1, c=0)) # 写上参数名，按名字传参
print(f(a=1, c=0, x=2, b=1)) # 若用参数名，可以打乱顺序传参

输出：

6
6
6

在参数多的时候最好把参数名也写上，避免搞混了。

另外，有些函数的参数并不是一直变化的，可以设置一个参数默认值，节省写代码的时间和代码量。

如果设置了这些默认值，那在调用函数的时候就不一定要给这个参数赋值了。

如果没有设置默认值，每个参数都要传入才能成功调用

def f(x, a=1, b=1, c=0): #设置默认参数值
    return a*x**2 + b*x + c*1

print(f(2, a=2))  #默认参数值可以修改
print(f(2))

输出：

10
6

类

定义类

用 class File 来创建一个类

注意通常约定类的名字要首字母大写。

class classname[(父类名)]:

	– 成员函数及成员变量

	_ init _ 构造函数：初始化对象

	_ del_ 析构函数：销毁对象

然后用 my_file = File() 来创建一个具体的文件。 每个具体的个体都带有这个类的基本属性，如 create_time, name。

class File:
    def __init__(self):
        self.name = "f1"
        self.create_time = "today"

my_file = File()
print(my_file.name)
print(my_file.create_time)

输出：

f1
today

类的方法与普通的函数只有一个特别的区别——必须有一个额外的第一个参数名称, 按照惯例它的名称是 self。

self 是作为类自己的一个索引，不管你在定义类的时候，想要获取这个类的什么属性或功能，都可以通过 self 来获取。

比如上面的 File 类中，获取类自己的 create_time，就写成了 self.create_time。之后在说类的功能的时候， 也是通过 self 来在类内部调用的。

每进行一次 my_file = File() 这种操作的时候，把类给实例化的时候， File 类都会触发一次 __init__ 功能，所以__init__()是一个功能，用于初始化一些设置。

有了这些属性，我们就能获取属性，也能修改属性的值。

my_file.name = "new_name"
print(my_file.name)

输出：

new_name

类的功能

类的功能类似于函数功能

比如在 __init__() 里加上传入参数。并且在初始化 File() 的时候传入你要 __init__ 的参数。

class File:
    def __init__(self, name, create_time="today"):
        self.name = name
        self.create_time = create_time

my_file = File("my_file")
print(my_file.name)
print(my_file.create_time)

输出：

my_file
today

当然还可以定义更多的功能

其实重命名是文件操作的一种基本功能， 所以我们将重命名标准化成一个类的功能，让所有实例都能用上。

class File:
    def __init__(self, name, create_time="today"):
        self.name = name
        self.create_time = create_time
    
    def change_name(self, new_name):
        self.name = new_name

my_file = File("my_file")
print(my_file.name)
# 调用实例中，类的功能
my_file.change_name("new_name") 
print(my_file.name)

输出：

new_name

类的功能也是可以有返回值的。

类的功能定义，相比普通的函数定义， 除了多出了一个 self，其他的并没有多大区别，

class File:
    def __init__(self, name, create_time="today"):
        self.name = name
        self.create_time = create_time
    
    def get_info(self):
        return self.name + "is created at" + self.create_time

my_file = File("my_file")
print(my_file.get_info())

输出：

my_fileis created at today

继承

可以通过继承的方式，将细分类嵌入到抽象类中，减少共有属性/功能的重复开发。

比如定义文本文件和视频文件，如果分开定义两个类，可以这样写：

class Video:
    def __init__(self, name, window_size=(1080, 720)):
        self.name = name
        self.window_size = window_size
        self.create_time = "today"

class Text:
    def __init__(self, name, language="zh-cn"):
        self.name = name
        self.language = language
        self.create_time = "today"

这两种文件，其实是有共性的，比如他们都有 name，其实他们还可以抽象出一个更底层的类， 也就是文件类。这个文件类包含了属于文件所具备的共同属性和功能。

class File:
    def __init__(self, name, create_time="today"):
        self.name = name
        self.create_time = create_time
    
    def get_info(self):
        return self.name + "is created at" + self.create_time

class Video(File):   # 继承了 File 的属性和功能
    def __init__(self, name, window_size=(1080, 720)):
        # 将共用属性的设置导入 File 父类
        super().__init__(name=name, create_time="today") 
        self.window_size = window_size

class Text(File): # 继承了 File 的属性和功能
    def __init__(self, name, language="zh-cn"):
        # 将共用属性的设置导入 File 父类
        super().__init__(name=name, create_time="today") 
        self.language = language
    
    # 也可以在子类里复用父类功能
    def get_more_info(self):
        return self.get_info() + ", using language of " + self.language

v = Video("my_video")
t = Text("my_text")
print(v.get_info())     # 调用父类的功能
print(t.create_time)    # 调用父类的属性
print(t.language)       # 调用自己的属性
print(t.get_more_info()) # 调用自己加工父类的功能

输出：

pmy_videois created attoday
today
zh-cn
my_textis created attoday, using language of zh-cn

简单的说super().__init__()，就是继承父类的init方法，同样可以使用super()去继承其他方法。

私有属性和功能（初学者了解）

class File:
    def __init__(self):
        self.name = "f1"
        self.__deleted = False  # 我不让别人用这个变量
        self._type = "txt"      # 我不想别人使用这个变量
    
    def delete(self):
        self.__force_delete()
    
    def __force_delete(self):  # 我不让别人使用这个功能
        self.__deleted = True
        return True
        
    def _soft_delete(self):     # 我不想让别人使用这个功能
        self.__force_delete()   # 我自己可以在内部随便调用
        return True

f = File()
print(f._type)      # 可以拿到值，但是这个类的作者不想让你直接这样拿到
print(f._soft_delete())  # 可以调用，但是这个类的作者不想让你直接调用

# 接下来的两个实验都会报错
# f.__deleted
# f.__force_delete()

输出：

txt
True
私有特点
_ 一个下划线开头弱隐藏 不想让别人用 （别人在必要情况下还是可以用的）
__ 两个下划线开头强隐藏 不让别人用

私有属性通常是你为别人开发项目的时候才要考虑的。 有的属性或者功能，你不需要让别人知道，也不需要让别人调用，纯属自己开发时才会用到的一些东西， 所以就可以用私有化，强隐藏或者弱隐藏起来。

Module 模块

module主要是为了一个相对比较大的工程，涉及到多个文件之间的互相调用关系。 如果一个文件写所有的代码可能成千上万行，阅读起来一点也不友善， 所以大多情况是将大项目的长代码拆开成多个模块，用文件夹和多文件的方式管理起来，方便后期维护。 这就有了 module 模块的程序代码管理方式。

引用Module

引用 module，我们通常也可以说成 引用库，引用包，引用代码 等。总之就是引用一份已经写好的代码。

# file.py 

def create_name():
    return "new_file.txt"

# me.py

import file
print(file.create_name())

输出：

new_file.txt

引用 file.py 这个文件的写法是 import file。 而调用 file.py 里的 create_name() 的写法是 file.create_name()。

这里调用模块功能的时候和调用Python类功能更有异曲同工之处。甚至下面换一种方式，会觉得更像了。

# me.py

import file as f1
print("f1:", f1.create_name())

class File:
    def create_name(self):
        return "new_file.txt"

f2 = File()
print("f2:", f2.create_name())

输出：

f1: new_file.txt
f2: new_file.txt

写 import file as f1 可以给模块重命名

其他引用方式：

# me.py

from file import create_name, create_time
print(create_name())
print(create_time())

输出：

new_file.txt

# me.py

# 第一种，之前介绍了
import file
print("1", file.create_name())

# 第二种更偷懒
from file import *
print("2", create_name())
print("2", create_time())

输出：

new_file.txt
today
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