форкнуто от main/python-labs
main
Родитель
a7341a4949
Сommit
fff9f0a567
@ -0,0 +1,333 @@
|
||||
# 2. Создание классов и их наследников
|
||||
## 2.1. Создание автономного класса (не являющиего наследником других классов)
|
||||
### Создам класс с именем Class1, содержащий 2 функции, реализующие его методы
|
||||
```py
|
||||
class Class1: #Объявление класса
|
||||
def zad_zn(self,znach): #Метод 1 класса1 – задание значения data
|
||||
self.data=znach # self - ссылка на экземпляр класса
|
||||
def otobrazh(self): # Метод 2 класса1
|
||||
print(self.data)#Отображение данных экземпляра класса
|
||||
```
|
||||
### Создам 2 экземпляра этого класса
|
||||
```py
|
||||
z1=Class1() #Создаём 1-й экземпляр класса
|
||||
z2=Class1() #Создаём 2-й экземпляр класса
|
||||
```
|
||||
### С помощью первого метода задам разные значения атрибута у двух экземпляров
|
||||
```py
|
||||
z1.zad_zn('экз.класса 1') #Обращение к методу класса у 1-го экз.
|
||||
z2.zad_zn(-632.453) #Обращение к методу класса у 2-го экз.
|
||||
```
|
||||
### Для контроля отображу его значения с помощью второго метода
|
||||
```py
|
||||
z1.otobrazh() # Обращение ко второму методу класса
|
||||
экз.класса 1
|
||||
z2.otobrazh()
|
||||
-632.453
|
||||
```
|
||||
### Изменю значение атрибута у первого экземпляра и отображу его
|
||||
```py
|
||||
z1.data='Новое значение атрибута у экз.1'
|
||||
z1.otobrazh()
|
||||
Новое значение атрибута у экз.1
|
||||
```
|
||||
## 2.2. Создание класса-наследника
|
||||
### В объявлении класса после его имени в скобках перечисляются его «родительские классы»
|
||||
```py
|
||||
class Class2(Class1): #Class2 - наследник класса Class1
|
||||
def otobrazh(self): # Метод класса Class2 – переопределяет метод родителя
|
||||
print('значение=',self.data) #Отображение данных экземпляра
|
||||
```
|
||||
### Метод класса имеет то же имя, что и второй метод у родительского класса
|
||||
|
||||
### Создам экземпляр второго класса
|
||||
```py
|
||||
z3=Class2()
|
||||
```
|
||||
### Посмотрю список его атрибутов
|
||||
```py
|
||||
dir(z3)
|
||||
['__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_zn']
|
||||
```
|
||||
### Задам у него значение данного data (унаследовано от Class1)
|
||||
```py
|
||||
z3.zad_zn('Совсем новое')
|
||||
```
|
||||
### Отображу его для контроля
|
||||
```py
|
||||
z3.otobrazh()
|
||||
значение= Совсем новое
|
||||
```
|
||||
|
||||
#### cработал метод класса Class2, метод дочернего класса "перекрывает" родительский метод
|
||||
|
||||
### Для проверки отображу значение данного data у первого экземпляра первого класса
|
||||
```py
|
||||
z1.otobrazh()
|
||||
Новое значение атрибута у экз.1
|
||||
```
|
||||
#### Значение не изменилось. Это подтвержает, что каждый экземпляр класса имеет свои собственные атрибуты, изменение атрибута data у экземпляра z3 (класса Class2) никак не влияет на атрибут data у экземпляра z1 (класса Class1), экземпляры классов являются независимыми объектами в памяти
|
||||
|
||||
### Удалю экземпляры классов инструкцией
|
||||
```py
|
||||
del z1,z2,z3
|
||||
```
|
||||
# 3. Использование классов, содержащихся в модулях
|
||||
### Создам модуль с именем Mod3
|
||||
```py
|
||||
class Class1: #Объявление класса Class1 в модуле
|
||||
def zad_zn(self,znach): # 1 Метод класса
|
||||
self.data=znach # self - ссылка на экземпляр класса Class1
|
||||
def otobrazh(self): # 2 Метод класса
|
||||
print(self.data)#Отображение данных экземпляра
|
||||
class Class2(Class1): #Class2 - наследник класса Class1
|
||||
def otobrazh(self): # Метод класса Class2
|
||||
print('значение=',self.data)#Отображение данных экземпляра
|
||||
def otobrazh(objekt): #Объявление самостоятельной функции
|
||||
print('значение объекта=',objekt)
|
||||
```
|
||||
### Импортирую первый класс из модуля
|
||||
```py
|
||||
from Mod3 import Class1 #Частичный импорт содержимого модуля
|
||||
```
|
||||
```py
|
||||
z4=Class1()
|
||||
z4.otobrazh()
|
||||
Traceback (most recent call last):
|
||||
File "<pyshell#31>", line 1, in <module>
|
||||
z4.otobrazh()
|
||||
File "C:\Users\User-PC\python-labs\TEMA9\Mod3.py", line 5, in otobrazh
|
||||
print(self.data)#Отображение данных экземпляра
|
||||
AttributeError: 'Class1' object has no attribute 'data'
|
||||
```
|
||||
#### Ошибка возникла потому, что у экземпляра z4 не был определен атрибут data. При запуске происходит следующее: создается экземпляр z4 класса Class1; вызывается метод otobrazh(), который пытается выполнить print(self.data); но атрибут data еще не был создан, так как метод zad_zn() никогда не вызывался
|
||||
|
||||
```py
|
||||
from Mod3 import Class1
|
||||
z4=Class1()
|
||||
z4.zad_zn('gogogo')
|
||||
z4.otobrazh()
|
||||
gogogo
|
||||
|
||||
```
|
||||
### Удалю экземпляр z4 и после этого импортирую модуль целиком
|
||||
```py
|
||||
del z4
|
||||
import Mod3 #Полный импорт содержимого модуля
|
||||
```
|
||||
### Создам экземпляр класса теперь инструкцией
|
||||
```py
|
||||
import Mod3 #Полный импорт содержимого модуля
|
||||
z4=Mod3.Class2()
|
||||
z4.zad_zn('Класс из модуля')
|
||||
z4.otobrazh()
|
||||
значение= Класс из модуля
|
||||
Mod3.otobrazh('Объект')
|
||||
значение объекта= Объект
|
||||
```
|
||||
#### метод класса работает с атрибутами экземпляра (self.data), самостоятельная функция работает с переданным ей аргументом (objekt), класс Class2 переопределил метод otobrazh, добавив префикс "значение=", разные способы импорта (from Mod3 import Class1 vs import Mod3) влияют на пространство имен
|
||||
|
||||
# 4. Использование специальных методов
|
||||
#### Имена специальных методов предваряются одним или двумя подчерками и имеют вид: __<имя специального метода>__
|
||||
#### Специальные методы (dunder methods - double underscore) нужны для реализации определенного поведения объектов в Python. Их особенности: автоматический вызов - вызываются интерпретатором в определенных ситуациях; перегрузка операторов - позволяют определить поведение объектов при использовании операторов (+, -, *, / и т.д.); эмуляция встроенных типов - позволяют создаваемым классам вести себя как встроенные типы Python; контроль жизненного цикла - управление созданием, инициализацией и удалением объектов; синтаксический сахар - делают код более читаемым и интуитивно понятным
|
||||
|
||||
### Cоздам класс, содержащий два специальных метода
|
||||
```py
|
||||
class Class3(Class2): #Наследник класса Class2, а через него – и класса Class1
|
||||
def __init__(self,znach): #Конструктор-вызывается при создании нового экземпляра класса
|
||||
self.data=znach
|
||||
def __add__(self,drug_zn): #Вызывается, когда экземпляр участвует в операции «+»
|
||||
return Class3(self.data+drug_zn)
|
||||
def zad_dr_zn(self,povtor): #обычный метод
|
||||
self.data*=povtor
|
||||
```
|
||||
### Для иллюстрации работы этих методов создам экземпляр класса Class3 и отображу его
|
||||
```py
|
||||
z5=Class3('abc') #При создании экземпляра срабатывает конструктор
|
||||
z5.otobrazh()
|
||||
значение= abc
|
||||
```
|
||||
### Теперь выполню операцию «+» (должен сработать специальный метод __add__)
|
||||
```py
|
||||
z6=z5+'def'
|
||||
z6.otobrazh()
|
||||
значение= abcdef
|
||||
```
|
||||
### Обращусь к обычному методу класса
|
||||
```py
|
||||
z6.zad_dr_zn(3)
|
||||
z6.otobrazh()
|
||||
значение= abcdefabcdefabcdef
|
||||
```
|
||||
# 5. Присоединение атрибутов к классу
|
||||
### Выведу список атрибутов класса Class3
|
||||
```py
|
||||
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_dr_zn', 'zad_zn']
|
||||
```
|
||||
### Создам новый атрибут класса простым присваиванием
|
||||
```py
|
||||
Class3.fio='Иванов И.И.'
|
||||
```
|
||||
### Вновь выведу список атрибутов и увижу, что у класса появился новый атрибут fio
|
||||
```py
|
||||
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_dr_zn', 'zad_zn']
|
||||
```
|
||||
### Создам экземпляр
|
||||
```py
|
||||
z7=Class3(123)
|
||||
```
|
||||
### Выведу список атрибутов экземпляра. Сделаю формальную проверку, чтобы понять совпадает ли он с атрибутами класса
|
||||
```py
|
||||
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', 'zad_dr_zn', 'zad_zn']
|
||||
dir(z7)==dir(Class3)
|
||||
False
|
||||
```
|
||||
#### dir(Class3) показывает атрибуты класса (методы, классовые атрибуты); dir(z7) показывает атрибуты экземпляра (данные экземпляра + атрибуты класса); у экземпляра появляется атрибут data
|
||||
|
||||
|
||||
### Объявлю новый атрибут у созданного экземпляра. После выведу список атрибутов экземпляра z7 и увижу, что в нем появился атрибут rozden
|
||||
```py
|
||||
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_dr_zn', 'zad_zn']
|
||||
```
|
||||
### Вновь выведу список атрибутов класса Class3. Увижу появился ли атрибут rozden у класса
|
||||
```py
|
||||
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_dr_zn', 'zad_zn']
|
||||
```
|
||||
#### Этот атрибут не появился. Атрибут rozden был добавлен только к экземпляру z7, но не к классу Class3. Изменения на уровне экземпляра не влияют на класс
|
||||
|
||||
# 6. Выявление родительских классов
|
||||
### Такое выявление делается с помощью специального атрибута __bases__
|
||||
### Выведу родительский класс для созданного класса Class3
|
||||
```py
|
||||
Class3.__bases__
|
||||
(<class '__main__.Class2'>,)
|
||||
```
|
||||
### Выведу родительский класс для созданного класса Class2
|
||||
```py
|
||||
Class2.__bases__
|
||||
(<class '__main__.Class1'>,)
|
||||
```
|
||||
### Выведу родительский класс для созданного класса Class1
|
||||
```py
|
||||
Class1.__bases__
|
||||
(<class 'object'>,)
|
||||
```
|
||||
### Для получения всей цепочки наследования использую атрибут __mro__
|
||||
```py
|
||||
Class3.__mro__
|
||||
(<class '__main__.Class3'>, <class '__main__.Class2'>, <class '__main__.Class1'>, <class 'object'>)
|
||||
```
|
||||
### Получу всю цепочку наследования для встроенного класса ошибок «деление на ноль»
|
||||
```py
|
||||
ZeroDivisionError.__mro__
|
||||
(<class 'ZeroDivisionError'>, <class 'ArithmeticError'>, <class 'Exception'>, <class 'BaseException'>, <class 'object'>)
|
||||
```
|
||||
|
||||
# 7. Создание свойства класса.
|
||||
#### Свойство (property) класса – это особый атрибут класса, с которым можно производить операции чтения или задания его значения, а также удаление значения этого атрибута
|
||||
### Создам новый класс с определенным в нем свойством. Здесь имеется 3 метода: chten, zapis, stiran, которые обслуживают созданное свойство, реализуя операции, соответственно, чтения, записи или удаления значений свойства
|
||||
```py
|
||||
class Class4:
|
||||
def __init__(sam,znach):
|
||||
sam.__prm=znach
|
||||
def chten(sam):
|
||||
return sam.__prm
|
||||
def zapis(sam,znch):
|
||||
sam.__prm=znch
|
||||
def stiran(sam):
|
||||
del sam.__prm
|
||||
svojstvo=property(chten,zapis,stiran)
|
||||
```
|
||||
### Попробуем некоторые операции с этим свойством
|
||||
```py
|
||||
exempl=Class4(12)
|
||||
exempl.svojstvo # Чтение
|
||||
12
|
||||
exempl.svojstvo=45 # Запись нового значения
|
||||
print(exempl.svojstvo)
|
||||
45
|
||||
del exempl.svojstvo # Удаление атрибута
|
||||
exempl.svojstvo # Попытка чтения после удаления
|
||||
Traceback (most recent call last):
|
||||
File "<pyshell#75>", line 1, in <module>
|
||||
exempl.svojstvo
|
||||
File "<pyshell#69>", line 5, in chten
|
||||
return sam.__prm
|
||||
AttributeError: 'Class4' object has no attribute '_Class4__prm'
|
||||
```
|
||||
#### Полученный результат и объяснение: после выполнения del exempl.svojstvo происходит следующее: вызывается метод stiran, который выполняет del sam.__prm; удаляется приватный атрибут __prm у экземпляра; при последующей попытке чтения exempl.svojstvo: вызывается метод chten; метод пытается вернуть sam.__prm; но атрибут __prm уже удален; возникает ошибка AttributeError
|
||||
|
||||
# 8. Рассмотрите пример представления в виде класса модели системы автоматического регулирования (САР), состоящей из последовательного соединения усилителя и двух инерционных звеньев, охваченных отрицательной обратной связью с усилителем.
|
||||
### Создам модуль SAU.py с классом
|
||||
```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] #Обр.связь с усилителем 2
|
||||
y1=self.param[0]*y0 #Усилитель1
|
||||
y2=inerz(y1,self.param[1],self.ypr[0]) #Инерционное звено1
|
||||
y3=inerz(y2,self.param[2],self.ypr[1]) #Инерционное звено2
|
||||
self.ypr[0]=y2
|
||||
self.ypr[1]=y3
|
||||
|
||||
def otobraz(self):
|
||||
print('y=',self.ypr[1])
|
||||
```
|
||||
### Тестирование класса произведу с помощью следующей программы:
|
||||
```py
|
||||
prm=[2.5,4,1.3,0.8] #Параметры модели: коэф.усиления, 2 пост.времени, обратная связь
|
||||
from CAU import *
|
||||
xx=[0]+[1]*20 #Входной сигнал – «ступенька»
|
||||
SAUe=SAU(prm) # Создаём экземпляр класса
|
||||
yt=[]
|
||||
for xt in xx: # Прохождение входного сигнала
|
||||
SAUe.zdn_zn(xt)
|
||||
SAUe.model()
|
||||
SAUe.otobraz()
|
||||
yt.append(SAUe.ypr[1])
|
||||
import pylab
|
||||
pylab.plot(yt)
|
||||
pylab.show()
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Вид выходного сигнала:
|
||||
```py
|
||||
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
|
||||
```
|
||||
### Построился график переходного процесса системы
|
||||
|
||||
Загрузка…
Ссылка в новой задаче