15 KiB
Отчет по Теме 9
Зеленкина Ксения, А-02-23
1. Начало работы.
Запустила интерактивную оболочку IDLE и открыла окно текстового редактора, куда буду фиксировать мои дальнейшие действия.
2. Создание классов и их наследников
2.1. Создание автономного класса
Создадим класс с именем Class1, содержащий 2 функции, реализующие его методы: Код:
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
Создадим 2 экземпляра этого класса: Код:
class Class1: #Объявление класса
z1=Class1() #Создаём 1-й экземпляр класса
z2=Class1() #Создаём 2-й экземпляр класса
С помощью первого метода зададим разные значения атрибута у двух экземпляров: Код:
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.
Для контроля отобразим его значения с помощью второго метода. Код:
z1.otobrazh()
z2.otobrazh()
Вывод:
экз.класса 1
-632.453
Изменим значение атрибута у первого экземпляра и отобразите его: Код:
z1.data='Новое значение атрибута у экз.1'
z1.otobrazh()
Вывод:
Новое значение атрибута у экз.1
2.2. Создание класса-наследника
В объявлении класса после его имени в скобках перечисляются его «родительские классы» Код:
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 Код:
z3=Class2()
print(dir(z3))
Вывод:
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'otobrazh', 'zad_zn']
Задали у него значение данного data (унаследовано от Class1) Код:
z3.zad_zn('Совсем новое')
z3.otobrazh()
z1.otobrazh()
Вывод:
значение= Совсем новое
Новое значение атрибута у экз.1
Удалим экземпляры классов инструкцией Код:
del z1,z2,z3
3. Использование классов, содержащихся в модулях
Создадим модуль с именем Mod3, в который запишите следующее. Содержимое Mod3: Код:
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 Код:
from Mod3 import Class1 # Частичный импорт содержимого модуля
z4 = Class1()
z4.otobrazh()
Вывод:
File "C:\Users\user\OneDrive\Documents\ZelenkinaKs\python-labs\TEMA9\Mod3.py", line 5, in otobrazh
print(self.data)#Отображение данных экземпляра
^^^^^^^^^
AttributeError: 'Class1' object has no attribute 'data'
Вывод: Ошибка возникает потому, что атрибут data еще не был создан для объекта z4.
А теперь попробуйте сделать так: Код:
from Mod3 import Class1
z4=Class1()
z4.data='значение данного data у экз.4'
z4.otobrazh()
Вывод:
значение данного data у экз.4
Удалим экземпляр z4 и импортируем модуль Код:
del z4
import Mod3
Создали экземпляр класса теперь инструкцией Код:
z4=Mod3.Class2()
z4.zad_zn('Класс из модуля')
z4.otobrazh()
Mod3.otobrazh('Объект')
Вывод:
значение= Класс из модуля
значение объекта= Объект
Вывод: 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 Код:
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:
Код:
z5=Class3('abc')
z5.otobrazh()
Вывод:
значение= abc
А теперь выполнили операцию «+» (должен сработать специальный метод add) Код:
z6=z5+'def'
z6.otobrazh()
Вывод:
значение= abcdef
5. Присоединение атрибутов к классу.
Код:
print(dir(Class3))
Вывод:
['__add__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'otobrazh', 'zad_dr_zn', 'zad_zn']
Создали новый атрибут Код:
Class3.fio='Иванов И.И.'
print(dir(Class3))
Вывод:
['__add__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'fio', 'otobrazh', 'zad_dr_zn', 'zad_zn']
Создали экземпляр Код:
z7=Class3(123)
print(dir(z7)==dir(Class3))
Вывод:
False
Отобразим значение атрибута fio у экземпляра z7. Совпадает ли оно со значением атрибута класса? (Да, совпадает) Код:
print(z7.fio)
Вывод:
Иванов И.И.
Обновили новый атрибут у созданного экземпляра: Код:
z7.rozden='1987'
print( dir(z7))
Вывод:
['__add__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'data', 'fio', 'otobrazh', 'rozden', 'zad_dr_zn', 'zad_zn']
Код:
print(dir(Class3))
Вывод:
['__add__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'fio', 'otobrazh', 'zad_dr_zn', 'zad_zn']
6. Выявление родительских классов.
Такое выявление делается с помощью специального атрибута bases, например, выведите ро-дительский класс для созданного класса Class3: Код:
print(Class3.__bases__)
print(Class2.__bases__)
print(Class1.__bases__)
Вывод:
(<class '__main__.Class2'>,)
(<class '__main__.Class1'>,)
(<class 'object'>,)
Для получения всей цепочки наследования использовали атрибут mro: Код:
print(Class3.__mro__)
Вывод:
(<class '__main__.Class3'>, <class '__main__.Class2'>, <class '__main__.Class1'>, <class 'object'>)
Получили всю цепочку наследования для встроенного класса ошибок «деление на ноль»: Код:
print(ZeroDivisionError.__mro__)
Вывод:
(<class 'ZeroDivisionError'>, <class 'ArithmeticError'>, <class 'Exception'>, <class 'BaseException'>, <class 'object'>)
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. Код:
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:
Код:
exempl=Class4(12)
print(exempl.svojstvo)
exempl.svojstvo=45
print(exempl.svojstvo)
del exempl.svojstvo
Вывод:
12
45
После этого попробовали еще раз отобразить значение свойства: Код:
print(exempl.svojstvo)
Вывод:
Traceback (most recent call last):
File "C:\Users\user\OneDrive\Documents\ZelenkinaKs\python-labs\TEMA9\report.py", line 102, in <module>
print(exempl.svojstvo)
^^^^^^^^^^^^^^^
File "C:\Users\user\OneDrive\Documents\ZelenkinaKs\python-labs\TEMA9\report.py", line 89, 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).
Код:
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 Код:
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()
Вывод:
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
