12 KiB

Исходник Постоянная ссылка Вина История

Отчет по теме 9

Ефимова Людмила, А-03-23

Создание пользовательских классов и объектов

2. Создание классов и их наследников

2.1. Создание автономного класса


class Class1: # Объявление класса
     def zad_zn(self, znach): # Метод класса для задания значения поля data
        self.data = znach # self - ссылка на экземпляр класса Class1
    def otobrazh(self): # Метод класса для отображения значения поля data
        print(self.data)
     
z1 = Class1() # Создание 1-го экземпляра класса
z2 = Class1() # Создание 2-го экземпляра класса
z1.zad_zn("Экземпляр класса 1")
z2.zad_zn(-632.453)
z1.otobrazh()
Экземпляр класса 1
z2.otobrazh()
-632.453
z1.data = "Новое значение атрибута у экземпляра 1"
z1.otobrazh()
Новое значение атрибута у экземпляра 1

2.2. Создание класса наследника

В объявлении класса после его имени в скобках перечисляются его «родительские классы»

class Class2(Class1): # Объявление класса-наследника другого класса
     def otobrazh(self): # Переопределение метода класса-родителя
         print("Значение =", self.data)
        
z3 = Class2()
dir(z3)
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'otobrazh', 'zad_zn']
z3.zad_zn("Совсем новое")
z3.otobrazh() # Сработал переопределенный метод otobrazh класса Class2
Значение = Совсем новое 
z1.otobrazh() # Значение поля data класса Class1 не изменилось
Новое значение атрибута у экземпляра 1
del z1, z2, z3

3.Использование классов, содержащихся в модулях

Создала модуль Mod3 с содержанием:

class Class1:
    def zad_zn(self, znach):
        self.data = znach
    def otobrazh(self):
        print(self.data)

class Class2(Class1):
    def otobrazh(self):
        print("Значение =", self.data)

def otobrazh(obj):
    print("Значение объекта =", obj)

Импортируем первый класс из модуля:

from Mod3 import Class1
z4 = Class1()
z4.otobrazh() # Поле data класса не было инициализировано, поэтому его еще нет в классе
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#29>", line 1, in <module>
    z4.otobrazh()
  File "H:\study\ПОАС\Mod3.py", line 5, in otobrazh
    print(self.data)
    AttributeError: 'Class1' object has no attribute 'data'
z4.data = "Значение поля data у экземпляра 4" # Прямая инициализация поля data
z4.otobrazh() # Использован метод для отображения значения поля, описанный в Class1
Значение поля data у экземпляра 4
del z4

Импортируем полностью модуль

from Mod3 import Class1
z4=Class1()
z4.data='значение данного data у экз.4'
z4.otobrazh()
значение данного data у экз.4
del z4

4. Использование специальных методов

Имена специальных методов предваряются одним или двумя подчерками и имеют вид: <имя специального метода>

class Class3(Class2):
     def __init__(self, znach): # Специальный метод-конструктор
         self.data = znach
     def __add__(self, another_zn): # Специальный метод для сложения
         return Class3(self.data + another_zn)
     def zad_another_zn(self, povtor): # Обычный пользовательский метод
         self.data *= povtor
        
z5 = Class3("abc")
z5.otobrazh()
Значение = abc
z6 = z5 + "def"
z6.otobrazh()
Значение = abcdef
z6.zad_another_zn(3)
z6.otobrazh()
Значение = abcdefabcdefabcdef

5. Присоединение атрибутов к классу

dir(Class3)
['__add__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__firstlineno__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__static_attributes__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'otobrazh', 'zad_another_zn', 'zad_zn']
Class3.fio='Иванов И.И.'
z7=Class3(123)
dir(Class3)
['__add__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__firstlineno__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__static_attributes__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'fio', 'otobrazh', 'zad_another_zn', 'zad_zn']
z7 = Class3(123)
dir(z7) # Отображение списка атрибутов объекта класса после добавления в него поля fio
['__add__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__firstlineno__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__static_attributes__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'data', 'fio', 'otobrazh', 'zad_another_zn', 'zad_zn']
dir(z7) == dir(Class3)
False
z7.fio
'Иванов И.И.'
Class3.fio
'Иванов И.И.'
z7.rozden = "1987"
dir(z7)
['__add__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__firstlineno__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__static_attributes__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'data', 'fio', 'otobrazh', 'rozden', 'zad_another_zn', 'zad_zn']
dir(Class3)
['__add__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__firstlineno__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__static_attributes__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'fio', 'otobrazh', 'zad_another_zn', 'zad_zn']
"rozden" in dir(z7) # проверим что поле rozden появилось в объекте класса
True
"rozden" in dir(Class3) # поле rozden не появилось в самом классе
False

6. Выявление родительских классов

Такое выявление делается с помощью специального атрибута bases

Class3.__bases__
(<class '__main__.Class2'>,)
Class2.__bases__
(<class '__main__.Class1'>,)
Class1.__bases__
(<class 'object'>,)

Для получения всей цепочки наследования используем атрибут mro:

Class3.__mro__
(<class '__main__.Class3'>, <class '__main__.Class2'>, <class '__main__.Class1'>, <class 'object'>)
ZeroDivisionError.__mro__
(<class 'ZeroDivisionError'>, <class 'ArithmeticError'>, <class 'Exception'>, <class 'BaseException'>, <class 'object'>)

7. Создание свойств класса

Свойство (property) класса – это особый атрибут класса, с которым можно производить операции чтения или задания его значения, а также удаление значения этого атрибута.

class Class4:
     def __init__ (self, znach):
         self.__prm = znach
     def chten(self):
         return self.__prm
     def zapis(self, znch):
         self.__prm = znch
     def stiran(self):
         del self.__prm
     svojstvo = property(chten, zapis, stiran)

exempl=Class4(12)
exempl.svojstvo
12
exempl.svojstvo = 45
print(exempl.svojstvo)
45
del exempl.svojstvo
exempl.svojstvo # Отображения отсутсвующего в объекте класса свойства вызывает ошибку
  File "<pyshell#54>", line 5, in chten
    return self.__prm
AttributeError: 'Class4' object has no attribute '_Class4__prm'

8. Представление некоторой модели в виде класса

модель системы автоматического регулирования (САР), состоящей из последовательного соединения усилителя и двух инерционных звеньев, охваченных отрицательной обратной связью с усилителем.

Создали модуль SAU.py

class SAU:
    def __init__ (self, zn_param):
        self.param = zn_param
        self.ypr = [0, 0]

    def zdn_zn(self, upr):
        self.x = upr

    def model(self):
        def inerz(x, T, yy):
            return (x + T * yy) / (T + 1)

        y0 = self.x - self.ypr[1] * self.param[3] # Обратная связь с усилителем 2
        y1 = self.param[0] * y0 # Усилитель 1
        y2 = inerz(y1, self.param[1], self.ypr[0]) # Инерционное звено 1
        y3 = inerz(y2, self.param[2], self.ypr[1]) # Инерционное звено 2
        self.ypr[0] = y2
        self.ypr[1] = y3

    def otobrazh(self):
        print("y =", self.ypr[1])

from SAU import *
prm = [2.5, 4, 1.3, 0.8] # Параметры модели: K1, T1, T2, K2
xx = [0] + [1] * 20 # Входной сигнал – «ступенька»
SAUe = SAU(prm)
yt = []

for xt in xx:
    SAUe.zdn_zn(xt)
    SAUe.model()
    SAUe.otobrazh()
    yt.append(SAUe.ypr[1])

import pylab
pylab.plot(yt)
pylab.title("График выходного сигнала")
pylab.xlabel("Время - t")
pylab.ylabel("Выходной сигнал - y(t)")
pylab.grid(True)
pylab.show()

Результат работы программы

import main_SAU
y = 0.0
y = 0.2173913043478261
y = 0.4763705103969754
y = 0.686594887811293
y = 0.8199324616478645
y = 0.8837201137353929
y = 0.8994188484874774
y = 0.8892777072047301
y = 0.870097963179993
y = 0.8518346102696789
y = 0.8387499784485772
y = 0.8314204114211459
y = 0.8286051955249649
y = 0.8285656555914835
y = 0.8297915186846528
y = 0.8312697736438287
y = 0.8324765218921963
y = 0.8332456979978418
y = 0.8336163607592184
y = 0.8337101315489143
y = 0.833654237067147

При других значениях параметров prm = [5, 2, 3, 2]

y = 0.0
y = 0.4166666666666667
y = 0.6597222222222223
y = 0.5931712962962963
y = 0.43282214506172834
y = 0.3725606031378601
y = 0.41758261263288754
y = 0.47397622246692106
y = 0.48436149012259344
y = 0.462222758004719
y = 0.44411586377478934
y = 0.4446228748662676
y = 0.4539720784512614
y = 0.4591722749967687
y = 0.45753112118915107
y = 0.4539736831952871
y = 0.4527190879360086
y = 0.4537659596983615
y = 0.45500393252270654
y = 0.4552026474557314
y = 0.4546995780878234

12 KiB Исходник Постоянная ссылка Вина История