diff --git a/TEMA9/reportt.md b/TEMA9/reportt.md new file mode 100644 index 0000000..1c4ef34 --- /dev/null +++ b/TEMA9/reportt.md @@ -0,0 +1,308 @@ + # Отчёт по теме 9: Создание пользовательских классов и объектов +Филиппов Даниил Юрьевич, А-01-23 + + # 1. Запуск интерактивной оболочки IDLE +```py +>>> import os +>>> os.chdir('C:\\Users\\danii\\Desktop\\FilippovDY\\python-labs\\TEMA9') +``` + + # 2. Создание классов и их наследников +Класс - это элемент ПО, описывающий абстрактный тип данных и его частичную или полную реализацию. Он представляет 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. + + ## 2.1 Создание автономного класса +```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 +... +``` + +У этого класса есть два метода: zad_zn (устанавливает значение свойства объекта) и otobrazh (выводит это значение на экран). +Еще у него есть один атрибут - data. +self — это обязательный первый параметр всех методов в классе, ссылающийся на конкретный +экземпляр класса и нужный для определения обращения к атрибутам и методам. + +```py +>>> z1=Class1() #Создаём 1-й экземпляр класса +>>> z2=Class1() #Создаём 2-й экземпляр класса +>>> 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. +>>> z1.otobrazh() # Обращение ко второму методу класса +экз.класса 1 +>>> z2.otobrazh() +-632.453 +>>> z1.data='Новое значение атрибута у экз.1' +>>> z1.otobrazh() +Новое значение атрибута у экз.1 +``` + + + ## 2.2 Создание класса-наследника +```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'] +``` + +Объекты с нижними подчеркиваниями - встроенные атрибуты и методы, которые есть у каждого класса. Кроме этого, есть унаследованные от родительского класса методы, один из которых переопределен. +При создании дочернего класса атрибуты и методы родительского класса переносятся дочернему. В дочернем классе методы могут быть переопределены. То есть метод с одинаковым именем в разных классах будет вести себя по-разному. + +```py +>>> z3 +<__main__.Class2 object at 0x000001FAB6A8E7B0> +>>> z3.zad_zn('Совсем новое') +>>> z3.otobrazh() +значение= Совсем новое +>>> z1.otobrazh() +Новое значение атрибута у экз.1 +>>> del z1,z2,z3 +``` + + + # 3. Использование классов, содержащихся в модулях +Создадим модуль Mod3 со следующим содержанием: +```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) +``` + +```py +>>> from Mod3 import Class1 #Частичный импорт содержимого модуля +>>> z4=Class1() +>>> z4.otobrazh() +Traceback (most recent call last): + File "", line 1, in + z4.otobrazh() + File "C:\Users\danii\Desktop\FilippovDY\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 otobrazh было вызвано раньше, чем метод, инициализирующий атрибут data, то есть мы пытаемся напечатать значение несуществующего объекта. + +```py +>>> import sys +>>> sys.modules.pop('Mod3') + +>>> from Mod3 import Class1 +>>> z4=Class1() +>>> z4.data='значение данного data у экз.4' +>>> z4.otobrazh() +значение данного data у экз.4 +``` + +Здесь otobrazh - это метод класса Class2 и соответствующего ему экземпляра класса z2. Этот метод не принимает значимых параметров, кроме формального self. + +```py +>>> del z4 +>>> 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 +``` + +Здесь otobrazh - это уже просто функция, глобально определенная в модуле mod3. Она определена вне пользовательского класса, поэтому атрибута data в ее зоне доступа нет. Так что эта функция принимает один обязательный параметр - выводимую переменную. + + + # 4. Использование специальных методов +Имена специальных методов предваряются одним или двумя подчерками и имеют вид: ```__<имя специального 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): #А это - обычный метод +... self.data*=povtor +... +``` + +Метод __add__ - это один из методов, осуществляющих так называемую «перегрузку» операторов. +Для иллюстрации работы этих методов создадим экземпляр класса Class3 и отобразим его. +```py +>>> z5=Class3('abc') #При создании экземпляра срабатывает конструктор +>>> z5.otobrazh() +значение= abc +>>> z6=z5+'def' +>>> 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='Иванов И.И.' +>>> 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'] +``` + +В dir(z7), по сравнению с dir(Class3), указаны также атрибуты, относящиеся непосредственно к экземпляру. dir(Class3) показывает атрибуты класса Class3. Это включает методы, свойства, и встроенные специальные методы класса, но не атрибуты конкретных объектов, созданных на основе этого класса. +dir(z7) показывает атрибуты объекта z7. + +```py +dir(z7)==dir(Class3) +False +z7.rozden='1987' # Добавим еще один атрибут +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) # При этом у dir(Class3) его нет +['__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'] +``` + + + # 6. Выявление родительских классов +Такое выявление делается с помощью специального атрибута ```__bases__```. +```py +>>> Class3.__bases__ +(,) +>>> Class2.__bases__ +(,) +>>> Class1.__bases__ +(,) +>>> object.__bases__ +() +``` + +Полный порядок наследования: +```py +>>> Class3.__mro__ +(, , , ) +>>> ZeroDivisionError.__mro__ +``` + + + # 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. Свойства нужны для того, чтобы ограничить прямой доступ к изменению атрибута. +```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) +... +... +>>> exempl=Class4(12) +>>> exempl.svojstvo +12 +>>> exempl.svojstvo=45 +>>> print(exempl.svojstvo) +45 +>>> 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' +``` + +Такой вывод происходит, потому что этот атрибут уже удален. + + + # 8. 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. +Создадим 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 произведём с помощью следующей программы, которая находится в модуле main_Sau.py: +```py +###main_SAU +prm=[2.5,4,1.3,0.8] #Параметры модели: коэф.усиления, 2 пост.времени, обратная связь +from SAU 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() +``` + +Тестирование программы: +```py +>>> import main_SAU.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 +``` + +![График](Figure_1.png) + + + # 9. Завершение сеанса работы с IDLE +