форкнуто от main/python-labs
Вы не можете выбрать более 25 тем
Темы должны начинаться с буквы или цифры, могут содержать дефисы(-) и должны содержать не более 35 символов.
334 строки
16 KiB
Markdown
334 строки
16 KiB
Markdown
# 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
|
|
```
|
|
|
|
|
|
|
|
## 9. Завершение сеанса работы с IDLE. |