# Отчёт по Теме 9

Кузьменко Елена, А-02-23

## 1. Запустили интерактивную оболочку IDLE. 

```py
>>> import os, sys, importlib
>>> os.chdir(r"C:\Users\vaffl\Desktop\Учеба\ПОАС\TEMA9")
>>> os.getcwd()
'C:\\Users\\vaffl\\Desktop\\Учеба\\ПОАС\\TEMA9'
```
	Классы – это основные инструменты объектно-ориентированного программирования (ООП) в языке Python. Они представляют собой шаблоны, образцы, по которым может быть создано множество объектов-экземпляров класса. У каждого класса есть уникальное имя и некоторый набор специфических для него атрибутов: полей (данных) и методов (функций), которые могут использоваться при работе с экземплярами класса.

## 2. Классы и их наследники.

	Классы — это шаблоны для создания объектов с общими атрибутами и методами

### 2.1. Автономный класс.

	Автономный класс - это класс, который не наследуется от какого-либо другого пользовательского класса.
```py
>>> class Class1:
...     def zad_zn(self, znach): # метод для установки значения
...         self.data = znach # .data - аргумент/переменная, хранящая значения, self - ссылка на экземпляр класса
...     def otobrazh(self): # метод для отображения значения
...         print(self.data)
... 
...         
>>> z1 = Class1() # создаём 1-й экземпляр класса
>>> z2 = Class1() # создаём 2-й экземпляр класса
>>> z1.zad_zn('экз.класса 1')
>>> z2.zad_zn(-632.453)
>>> z1.otobrazh()
экз.класса 1
>>> z2.otobrazh()
-632.453
>>> z1.data = 'Новое значение атрибута у экз.1' # внесли новые данные
>>> z1.otobrazh()
Новое значение атрибута у экз.1
>>> dir(z1)
['__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', 'otobrazh', 'zad_zn'] # появление пользовательских атрибутов/методов
```
	Мы создали класс как шаблон, сделали по нему два объекта, положили в них разные данные и показали, что они работают независимо друг от друга.

### 2.2. Класс-наследник.

	Класс-наследник — это класс, который получает всё от другого класса (родителя) и может это дополнять или изменять.
	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
... 
...         
>>> z3 = Class2()
>>> 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']
>>> z3.zad_zn('Совсем новое')
>>> z3.otobrazh()
значение= Совсем новое
>>> z1.otobrazh() # # z1 и z3 — независимые объекты. Работа с z3 не влияет на z1
Новое значение атрибута у экз.1
>>> del z1, z2, z3
>>> dir()
['Class1', 'Class2', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'importlib', 'os', 'sys']
```

	У второго класса Class2 был изменен формат вывода для метода отображения, но на родительский класс Class1 не повлияло. 


## 3. Классы в модулях. 

Создание модуля Mod3:

```py
# Mod3
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(objekt):  # Объявление самостоятельной функции
    print('значение объекта =',objekt)
```

main.py:

```py
>>> from Mod3 import Class1
>>> z4 = Class1()
>>> z4.otobrazh()
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#36>", line 1, in <module>
    z4.otobrazh()
  File "C:\Users\vaffl\Desktop\Учеба\ПОАС\TEMA9\Mod3.py", line 6, in otobrazh
    print(self.data)
AttributeError: 'Class1' object has no attribute 'data'
```
	Ошибка возникает потому, что у объекта z4 не существует атрибута data в момент вызова метода otobrazh() - он пытается обратиться к self.data. (.data задается только в методе zad_zn - нечего отображать, пока не были внесены значения)

Можно задать значение напрямую(избежать ошибку):

```py
>>> z4.data = 'значение данного data у экз.4'
>>> z4.otobrazh()
значение данного data у экз.4
```

Попробуем следующее: 

```py
>>> del z4
>>> import Mod3
>>> z4 = Mod3.Class2()
>>> z4.zad_zn('Класс из модуля')
>>> z4.otobrazh()
значение = Класс из модуля
>>> Mod3.otobrazh('Объект')
значение объекта = Объект
```
	Метод z4.otobrazh() выводит значение атрибута объекта в формате Class2(Обращение к классу).
	Mod3.otobrazh() — независимая/самостоятельная функция, выводящая переданный ей аргумент.

## 4.Специальные методы. 

	Имена специальных методов предваряются одним или двумя подчерками и имеют вид: __<имя специального метода>__
	Специальные методы вызываются автоматически при определенных операциях, они позволяют настраивать поведение объектов.

```py
>>> class Class3(Class2):  # Наследник класса Class2, а через него – и класса Class1
...     def __init__(self, znach): #Конструктор позволяет сразу задать данные
...         self.data = znach
...     def __add__(self, drug_zn):  #Вызывается, когда экземпляр участвует в операции «+». Определяет "как именно" сложить объекты(разрешает складывать обычным плюсом).
...         return Class3(self.data + drug_zn)
...     def zad_dr_zn(self, povtor):  # обычный метод
...         self.data *= povtor
... 
...         
>>> z5 = Class3('abc') # При создании экземпляра срабатывает конструктор
>>> z5.otobrazh()
значение= abc
>>> z6 = z5 + 'def' # без метода __add__ произошла бы ошибка
>>> z6.otobrazh()
значение= abcdef
>>> z6.zad_dr_zn(3)
>>> z6.otobrazh()
значение= abcdefabcdefabcdef
```

## 5.Присоединение атрибутов к классу.

```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']
>>> Class3.fio = 'Кузьменко Е.А.'
>>> 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']
>>> z7 = Class3(123)
>>> 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
```

	Мы получили "False", так как при создании экземпляра помимо доступа к атрибутам класса вызывается и конструктор __init__, который создает атрибут data у экземпляра.
	Поэтому в dir(z7) появляется атрибут 'data', которого нет в списке атрибутов класса. Коротко: data это атрибут экземпляра, а не класса.

```py
>>> z7.fio
'Кузьменко Е.А.'
>>> Class3.fio
'Кузьменко Е.А.'
```
	Class3.fio = 'Кузьменко Е.А.' - после добавления атрибута классу все экземпляры этого класса, включая z7, получили доступ к этому значению.

```py
>>> z7.rozden = '2005' # создали атрибут *только* у объекта z7
>>> z7.rozden
'2005'
>>> 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']
>>> 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']
```
	Класс — это шаблон, а объект — конкретная часть шаблона, добавив атрибут объекту, мы не сможем изменить шаблон. Поэтому у Class3 не появился атрибут rozden.

## 6.Выявление родительских классов.

	Такое выявление делается с помощью специального атрибута __bases__

```py
>>> Class3.__bases__
(<class '__main__.Class2'>,) # наследует от Class2
>>> Class2.__bases__
(<class '__main__.Class1'>,) # наследует от Class1
>>> Class1.__bases__
(<class 'object'>,) # наследует от object - родительский класс 
```

	Для получения всей цепочки наследования используется атрибут __mro__

```py
>>> Class3.__mro__
(<class '__main__.Class3'>, <class '__main__.Class2'>, <class '__main__.Class1'>, <class 'object'>)
```

Цепочка наследования для встроенного класса "деления на ноль":

```py
>>> ZeroDivisionError.__mro__
(<class 'ZeroDivisionError'>, <class 'ArithmeticError'>, <class 'Exception'>, <class 'BaseException'>, <class 'object'>)
```

	Конкретная ошибка деления на ноль -> арифметическая ошибка ->  все ошибки -> всё -> родительский класс

## 7. 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.

```py
>>> class Class4:
...     def __init__(sam, znach): 
...         sam.__prm = znach # __prm — приватный атрибут, можно обращаться к переменным только через методы
...     def chten(sam): # чтение
...         return sam.__prm
...     def zapis(sam, znch): # запись
...         sam.prm = znch
...     def stiran(sam): # удаление
...         del sam.__prm
...     svojstvo = property(chten, zapis, stiran) # создание свойства. оно даёт доступ к __prm
... 
...     
>>> exempl = Class4(12)
>>> exempl.svojstvo
12
>>> exempl.svojstvo = 45
>>> print(exempl.svojstvo)
12
>>> del exempl.svojstvo
>>> exempl.svojstvo
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#95>", line 1, in <module>
    exempl.svojstvo
  File "<pyshell#89>", line 5, in chten
    return sam.__prm
AttributeError: 'Class4' object has no attribute '_Class4__prm'
```

	Ошибка возникает так как метод stiran() уже удалил приватный атрибут __prm, а метод chten() пытается прочитать несуществующий объект.

## 8. Пример

Модуль SAU.py:
```py
# Модуль SAU
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])
```

SAU_main.py:
```py
# SAU_main
prm = [2.5, 4, 1.3, 0.8]
from SAU import *
xx = [0] + [1] * 20 # Входной сигнал – «ступенька»
SAUe = SAU(prm)   # Создаём экземпляр класса
yt = []
for xt in xx:
    SAUe.zdn_zn(xt)
    SAUe.model()
    SAUe.otobraz()
    yt.append(SAUe.ypr[1])
import pylab
pylab.plot(yt)
pylab.xlabel("Время    ")
pylab.ylabel("Выходной сигнал   ")
pylab.title("График выходного сигнала")
pylab.grid(True)
pylab.show()
```

Проверка:

```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
```

![](ris.png)

## 9. Завершение сеанса работы с IDLE.