# 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 "", line 1, in 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__ (,) # наследует от Class2 >>> Class2.__bases__ (,) # наследует от Class1 >>> Class1.__bases__ (,) # наследует от object - родительский класс ``` Для получения всей цепочки наследования используется атрибут __mro__ ```py >>> Class3.__mro__ (, , , ) ``` Цепочка наследования для встроенного класса "деления на ноль": ```py >>> ZeroDivisionError.__mro__ (, , , , ) ``` 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 "", line 1, in exempl.svojstvo File "", 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.