学习目标

• 理解面向对象编程的基本概念
• 掌握类和对象的定义和使用
• 学习属性和方法的定义和使用
• 理解继承和多态的概念
• 学习类的特殊方法

学习内容

1. 面向对象编程基本概念

面向对象编程（OOP）是一种编程范式，使用“对象”来设计应用程序和计算机程序。对象是类的实例，类是创建对象的蓝图。

2. 定义类和创建对象

• 定义类：

class ClassName:def __init__(self, param1, param2):self.attr1 = param1self.attr2 = param2

• 创建对象：

obj = ClassName(value1, value2)

• 示例：

class Dog:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef bark(self):print(f"{self.name} is barking")my_dog = Dog("Buddy", 3)
print(my_dog.name)  # 输出: Buddy
print(my_dog.age)   # 输出: 3
my_dog.bark()       # 输出: Buddy is barking

3. 属性和方法

• 属性（Attributes）： 类中的变量。
• 方法（Methods）： 类中的函数。

示例解析

• __init__ 方法是一个特殊方法，在创建对象时自动调用，用于初始化对象的属性。
• self 参数是指向当前对象的引用，必须作为第一个参数传递。

4. 继承和多态

• 继承（Inheritance）： 一个类（子类）可以继承另一个类（父类）的属性和方法。

class Animal:def __init__(self, name):self.name = namedef speak(self):passclass Dog(Animal):def speak(self):return f"{self.name} says Woof!"class Cat(Animal):def speak(self):return f"{self.name} says Meow!"my_dog = Dog("Buddy")
my_cat = Cat("Kitty")
print(my_dog.speak())  # 输出: Buddy says Woof!
print(my_cat.speak())  # 输出: Kitty says Meow!

• 多态（Polymorphism）： 不同类的对象可以通过相同的接口调用，表现出不同的行为。

示例解析

• Dog 和 Cat 类继承自 Animal 类，并重写了 speak 方法。

5. 类的特殊方法

• __str__ 方法： 返回对象的字符串表示。

class Dog:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef __str__(self):return f"{self.name} is {self.age} years old"my_dog = Dog("Buddy", 3)
print(my_dog)  # 输出: Buddy is 3 years old

• __len__ 方法： 返回对象的长度。

class MyList:def __init__(self, items):self.items = itemsdef __len__(self):return len(self.items)my_list = MyList([1, 2, 3, 4])
print(len(my_list))  # 输出: 4

今日任务

1. 定义类和创建对象：

   • 定义一个表示汽车的类Car，具有make、model和year属性。
   • 创建一个Car对象并打印其属性。

2. 属性和方法：

   • 为Car类添加一个方法description，返回汽车的描述。
   • 调用description方法并打印结果。

3. 继承和多态：

   • 定义一个表示电动车的类ElectricCar，继承自Car类，添加battery_size属性。
   • 为ElectricCar类添加一个方法describe_battery，返回电池描述。
   • 创建一个ElectricCar对象，调用description和describe_battery方法并打印结果。

4. 类的特殊方法：

   • 为Car类添加__str__方法，返回汽车的字符串表示。
   • 打印Car对象，查看输出结果。

5. 编写并运行以下示例代码：

   # 定义Car类
   class Car:def __init__(self, make, model, year):self.make = makeself.model = modelself.year = yeardef description(self):return f"{self.year} {self.make} {self.model}"def __str__(self):return self.description()# 创建Car对象
   my_car = Car("Toyota", "Corolla", 2020)
   print(my_car)  # 输出: 2020 Toyota Corolla
   print(my_car.description())  # 输出: 2020 Toyota Corolla# 定义ElectricCar类，继承自Car
   class ElectricCar(Car):def __init__(self, make, model, year, battery_size):super().__init__(make, model, year)self.battery_size = battery_sizedef describe_battery(self):return f"This car has a {self.battery_size}-kWh battery."# 创建ElectricCar对象
   my_electric_car = ElectricCar("Tesla", "Model S", 2021, 100)
   print(my_electric_car)  # 输出: 2021 Tesla Model S
   print(my_electric_car.describe_battery())  # 输出: This car has a 100-kWh battery.