# 2 Создание классов и их наследников ## 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 ... ```py Создали 2 экземпляра этого класса ```py >>> z1=Class1() >>> z2=Class1() ``` С помощью первого метода задали разные значения атрибута у двух экземпляров ```py >>> z1.zad_zn('экз.класса 1') >>> z2.zad_zn(-632.453) ``` Для контроля отобразили его значения с помощью второго метода ```py >>> z1.otobrazh() экз.класса 1 >>> z2.otobrazh() -632.453 ``` Изменили значение атрибута у первого экземпляра и отобразили 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 ... ``` Создали экземпляр второго класса ```py >>> 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'] ``` Задали у него значение данного data (унаследовано от Class1) ```py >>> 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 Содержимое 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) ``` Импортировали первый класс из модуля ```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\uprkt\Desktop\ПО\python-labs\TEMA9\Mod3.py", line 5, in otobrazh print(self.data)#Отображение данных экземпляра AttributeError: 'Class1' object has no attribute 'data' ``` Ошибка возникает потому, что атрибут data еще не был создан для объекта z4. ```py >>> from Mod3 import Class1 >>> z4=Class1() >>> z4.data='значение данного data у экз.4' >>> z4.otobrazh() значение данного data у экз.4 ``` Удалим экземпляр z4 и импортируем модуль ```py >>> del z4 >>> import Mod3 ``` Создали экземпляр класса теперь инструкцией ```py >>> z4=Mod3.Class2() >>> z4.zad_zn('Класс из модуля') >>> z4.otobrazh() значение= Класс из модуля >>> Mod3.otobrazh('Объект') значение объекта= Объект ``` Вызывается самостоятельная функция из модуля, а не метод класса ## 4 Использование специальных методов Имена специальных методов предваряются одним или двумя подчерками и имеют вид: __<имя специального метода>__ Для примера создали 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): #А это - обычный метод ... self.data*=povtor ... ``` Метод __add__ - это один из методов, осуществляющих так называемую «перегрузку» операторов. Для иллюстрации работы этих методов создали экземпляр класса Class3 и отобразили его ```py >>> z5=Class3('abc') >>> z5.otobrazh() значение= abc ``` А теперь выполнили операцию «+» (должен сработать специальный метод __add__) ```py >>> z6=z5+'def' >>> z6.otobrazh() значение= abcdef ``` Обратились к обычному методу класса: ```py >>> 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'] ``` Создали новый атрибут ```py >>> 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'] ``` Создали экземпляр ```py >>> z7=Class3(123) >>> dir(z7)==dir(Class3) False >>> z7.fio 'Иванов И.И.' ``` Обновили новый атрибут у созданного экземпляра ```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'] >>> 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'] ``` ## 6 Выявление родительских классов Такое выявление делается с помощью специального атрибута __bases__, например, вывели родительский класс для созданного класса Class3 ```py >>> Class3.__bases__ (,) >>> Class2.__bases__ (,) >>> Class1.__bases__ (,) ``` Для получения всей цепочки наследования использовали атрибут __mro__: ```py >>> Class3.__mro__ (, , , ) ``` Получили всю цепочку наследования для встроенного класса ошибок «деление на ноль»: ```py >>> 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. Создали новый класс с определенным в нем свойством ```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) ... ``` Обратили внимание на то, что здесь имеется 3 метода: chten, zapis, stiran, которые обслуживают созданное свойство, реализуя операции, соответственно, чтения, записи или удаления значений свойства. Теперь попробобавали некоторые операции с этим свойством ```py >>> exempl=Class4(12) >>> exempl.svojstvo 12 >>> exempl.svojstvo=45 >>> print(exempl.svojstvo) 45 >>> del exempl.svojstvo ``` После этого попробовали еще раз отобразить значение свойства ```py >>> 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' ``` Свойство было удалено. exempl.svojstvo → вызывает chten(). chten() пытается вернуть sam.__prm. Python ищет _Class4__prm (после преобразования). Атрибут удален → AttributeError ## 8 Пример представления в виде класса модели системы автоматического регулирования (САР) ```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]) ``` Проверка работы: ```py 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]) ... 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 >>> import pylab >>> pylab.plot(yt) [] >>> pylab.show() >>> prm=[5.5,2,6.3,0.9] >>> SAUe=SAU(prm) >>> yt=[] >>> for xt in xx: # Прохождение входного сигнала ... SAUe.zdn_zn(xt) ... SAUe.model() ... SAUe.otobraz() ... yt.append(SAUe.ypr[1]) ... y= 0.0 y= 0.2511415525114155 y= 0.5785429828402243 y= 0.8608684291527201 y= 1.0405548889736682 y= 1.1123698572088563 y= 1.1026104028422206 y= 1.0485692602883017 y= 0.9837333929415083 y= 0.9303020862487426 y= 0.8979490324812144 y= 0.8865131776531742 y= 0.8902188772938274 y= 0.9016293565437798 y= 0.9143726153161045 y= 0.9244204691700071 y= 0.9301876457452414 y= 0.931925085592902 y= 0.9308720026158589 y= 0.9284995249411967 y= 0.9260125207356777 >>> pylab.plot(yt) [] >>> pylab.show() lin1 ```