Python 基础：面向对象

4.1 类与对象

class Person:
    """人类"""

    # 类属性（所有实例共享）
    species = "Human"

    # 构造函数
    def __init__(self, name: str, age: int):
        self.name = name      # 实例属性
        self.age = age

    # 实例方法
    def greet(self):
        return f"我叫{self.name}，今年{self.age}岁"

    # 字符串表示
    def __str__(self):
        return f"Person({self.name}, {self.age})"

    def __repr__(self):
        return f"Person(name={self.name!r}, age={self.age!r})"

# 创建实例
p = Person("Alice", 25)
print(p.greet())        # 我叫Alice，今年25岁
print(p.species)         # Human
print(str(p))            # Person(Alice, 25)

4.2 继承

class Student(Person):
    """学生类，继承自 Person"""

    def __init__(self, name: str, age: int, grade: int):
        super().__init__(name, age)  # 调用父类构造函数
        self.grade = grade          # 新增属性

    # 方法重写
    def greet(self):
        return f"我是学生{self.name}，读{self.grade}年级"

    # 新增方法
    def study(self, subject: str):
        return f"{self.name}正在学习{subject}"

s = Student("Bob", 15, 9)
print(s.greet())         # 我是学生Bob，读9年级
print(s.study("数学"))   # Bob正在学习数学

4.3 封装（私有属性）

class BankAccount:
    """银行账户"""

    def __init__(self, balance: float):
        self.__balance = balance  # 私有属性（双下划线开头）

    def deposit(self, amount: float):
        if amount <= 0:
            raise ValueError("存款金额必须为正")
        self.__balance += amount

    def withdraw(self, amount: float):
        if amount > self.__balance:
            raise ValueError("余额不足")
        self.__balance -= amount

    def get_balance(self):
        return self.__balance

account = BankAccount(1000)
account.deposit(500)
print(account.get_balance())  # 1500
# print(account.__balance)    # AttributeError: 访问不到私有属性

4.4 多态

class Animal:
    def speak(self):
        raise NotImplementedError

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return "汪汪！"

class Cat(Animal):
    def speak(self):
        return "喵喵！"

class Duck(Animal):
    def speak(self):
        return "嘎嘎！"

# 多态：同一接口，不同实现
animals = [Dog(), Cat(), Duck()]
for animal in animals:
    print(animal.speak())

4.5 @property 装饰器

class Circle:
    def __init__(self, radius: float):
        self.__radius = radius

    @property
    def radius(self):
        """获取半径"""
        return self.__radius

    @radius.setter
    def radius(self, value: float):
        if value < 0:
            raise ValueError("半径不能为负")
        self.__radius = value

    @property
    def area(self):
        """计算面积（只读属性）"""
        return 3.14159 * self.__radius ** 2

c = Circle(5)
print(c.radius)   # 5（像访问属性一样）
print(c.area)     # 78.54（只读）
c.radius = 10     # 通过 setter 设置

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