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8.6.4 使用 as 給模塊指定別名

8.6.5 導(dǎo)入模塊中的所有函數(shù)

8.7 函數(shù)編寫指南

8.8 小結(jié)

第9章

類

9.1 創(chuàng)建和使用類

9.1.1 創(chuàng)建 Dog 類

dog.py

1. 方法__init__()

2. 在Python 2.7中創(chuàng)建類

9.1.2 根據(jù)類創(chuàng)建實(shí)例

1. 訪問(wèn)屬性

2. 調(diào)用方法

3. 創(chuàng)建多個(gè)實(shí)例

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8.6.4 使用 as 給模塊指定別名

你還可以給模塊指定別名。通過(guò)給模塊指定簡(jiǎn)短的別名（如給模塊pizza指定別名p），讓你 能夠更輕松地調(diào)用模塊中的函數(shù)。相比于pizza.make_pizza()，p.make_pizza()更為簡(jiǎn)潔：

import pizza as p
p.make_pizza(16, 'pepperoni')
p.make_pizza(12, 'mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese')

上述import語(yǔ)句給模塊pizza指定了別名p，但該模塊中所有函數(shù)的名稱都沒(méi)變。調(diào)用函數(shù) make_pizza()時(shí)，可編寫代碼p.make_pizza()而不是pizza.make_pizza()，這樣不僅能使代碼更簡(jiǎn) 潔，還可以讓你不再關(guān)注模塊名，而專注于描述性的函數(shù)名。這些函數(shù)名明確地指出了函數(shù)的功 能，對(duì)理解代碼而言，它們比模塊名更重要。 給模塊指定別名的通用語(yǔ)法如下：

import module_name as mn

8.6.5 導(dǎo)入模塊中的所有函數(shù)

使用星號(hào)（*）運(yùn)算符可讓Python導(dǎo)入模塊中的所有函數(shù)

from pizza import *
make_pizza(16, 'pepperoni')
make_pizza(12, 'mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese') 

import語(yǔ)句中的星號(hào)讓Python將模塊pizza中的每個(gè)函數(shù)都復(fù)制到這個(gè)程序文件中。由于導(dǎo)入 了每個(gè)函數(shù)，可通過(guò)名稱來(lái)調(diào)用每個(gè)函數(shù)，而無(wú)需使用句點(diǎn)表示法。然而，使用并非自己編寫的 大型模塊時(shí)，最好不要采用這種導(dǎo)入方法：如果模塊中有函數(shù)的名稱與你的項(xiàng)目中使用的名稱相 同，可能導(dǎo)致意想不到的結(jié)果：Python可能遇到多個(gè)名稱相同的函數(shù)或變量，進(jìn)而覆蓋函數(shù)，而不是分別導(dǎo)入所有的函數(shù)。

最佳的做法是，要么只導(dǎo)入你需要使用的函數(shù)，要么導(dǎo)入整個(gè)模塊并使用句點(diǎn)表示法。這能 讓代碼更清晰，更容易閱讀和理解。這里之所以介紹這種導(dǎo)入方法，只是想讓你在閱讀別人編寫 的代碼時(shí)，如果遇到類似于下面的import語(yǔ)句，能夠理解它們

from module_name import *

8.7 函數(shù)編寫指南

編寫函數(shù)時(shí)，需要牢記幾個(gè)細(xì)節(jié)。應(yīng)給函數(shù)指定描述性名稱，且只在其中使用小寫字母和下 劃線。描述性名稱可幫助你和別人明白代碼想要做什么。給模塊命名時(shí)也應(yīng)遵循上述約定。

每個(gè)函數(shù)都應(yīng)包含簡(jiǎn)要地闡述其功能的注釋，該注釋應(yīng)緊跟在函數(shù)定義后面，并采用文檔字 符串格式。文檔良好的函數(shù)讓其他程序員只需閱讀文檔字符串中的描述就能夠使用它：他們完全 可以相信代碼如描述的那樣運(yùn)行；只要知道函數(shù)的名稱、需要的實(shí)參以及返回值的類型，就能在 自己的程序中使用它。

給形參指定默認(rèn)值時(shí)，等號(hào)兩邊不要有空格：

def function_name(parameter_0, parameter_1='default value')

對(duì)于函數(shù)調(diào)用中的關(guān)鍵字實(shí)參，也應(yīng)遵循這種約定：

function_name(value_0, parameter_1='value') 

PEP 8（https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/）建議代碼行的長(zhǎng)度不要超過(guò)79字符，這樣 只要編輯器窗口適中，就能看到整行代碼。如果形參很多，導(dǎo)致函數(shù)定義的長(zhǎng)度超過(guò)了79字符， 可在函數(shù)定義中輸入左括號(hào)后按回車鍵，并在下一行按兩次Tab鍵，從而將形參列表和只縮進(jìn)一 層的函數(shù)體區(qū)分開(kāi)來(lái)。 大多數(shù)編輯器都會(huì)自動(dòng)對(duì)齊后續(xù)參數(shù)列表行，使其縮進(jìn)程度與你給第一個(gè)參數(shù)列表行指定的 縮進(jìn)程度相同：

def function_name(
 parameter_0, parameter_1, parameter_2,
 parameter_3, parameter_4, parameter_5):
 function body...

如果程序或模塊包含多個(gè)函數(shù)，可使用兩個(gè)空行將相鄰的函數(shù)分開(kāi)，這樣將更容易知道前一 個(gè)函數(shù)在什么地方結(jié)束，下一個(gè)函數(shù)從什么地方開(kāi)始。 所有的import語(yǔ)句都應(yīng)放在文件開(kāi)頭，唯一例外的情形是，在文件開(kāi)頭使用了注釋來(lái)描述整 個(gè)程序。

8.8 小結(jié)

在本章中，你學(xué)習(xí)了：如何編寫函數(shù)，以及如何傳遞實(shí)參，讓函數(shù)能夠訪問(wèn)完成其工作所需 的信息；如何使用位置實(shí)參和關(guān)鍵字實(shí)參，以及如何接受任意數(shù)量的實(shí)參；顯示輸出的函數(shù)和返 回值的函數(shù)；如何將函數(shù)同列表、字典、if語(yǔ)句和while循環(huán)結(jié)合起來(lái)使用。你還知道了如何將 函數(shù)存儲(chǔ)在被稱為模塊的獨(dú)立文件中，讓程序文件更簡(jiǎn)單、更易于理解。最后，你學(xué)習(xí)了函數(shù)編 寫指南，遵循這些指南可讓程序始終結(jié)構(gòu)良好，并對(duì)你和其他人來(lái)說(shuō)易于閱讀。

程序員的目標(biāo)之一是，編寫簡(jiǎn)單的代碼來(lái)完成任務(wù)，而函數(shù)有助于你實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)。它們 讓你編寫好代碼塊并確定其能夠正確運(yùn)行后，就可置之不理。確定函數(shù)能夠正確地完成其工作后， 你就可以接著投身于下一個(gè)編碼任務(wù)。

函數(shù)讓你編寫代碼一次后，想重用它們多少次就重用多少次。需要運(yùn)行函數(shù)中的代碼時(shí)，只 需編寫一行函數(shù)調(diào)用代碼，就可讓函數(shù)完成其工作。需要修改函數(shù)的行為時(shí)，只需修改一個(gè)代碼 塊，而所做的修改將影響調(diào)用這個(gè)函數(shù)的每個(gè)地方。

使用函數(shù)讓程序更容易閱讀，而良好的函數(shù)名概述了程序各個(gè)部分的作用。相對(duì)于閱讀一系 列的代碼塊，閱讀一系列函數(shù)調(diào)用讓你能夠更快地明白程序的作用。

函數(shù)還讓代碼更容易測(cè)試和調(diào)試。如果程序使用一系列的函數(shù)來(lái)完成其任務(wù)，而其中的每個(gè) 函數(shù)都完成一項(xiàng)具體的工作，測(cè)試和維護(hù)起來(lái)將容易得多：你可編寫分別調(diào)用每個(gè)函數(shù)的程序， 并測(cè)試每個(gè)函數(shù)是否在它可能遇到的各種情形下都能正確地運(yùn)行。經(jīng)過(guò)這樣的測(cè)試后你就能信心 滿滿，深信你每次調(diào)用這些函數(shù)時(shí)，它們都將正確地運(yùn)行。 在

第9章，你將學(xué)習(xí)編寫類。類將函數(shù)和數(shù)據(jù)整潔地封裝起來(lái)，讓你能夠靈活而高效地使用 它們。

第9章

類

9.1 創(chuàng)建和使用類

使用類幾乎可以模擬任何東西。下面來(lái)編寫一個(gè)表示小狗的簡(jiǎn)單類Dog——它表示的不是特 定的小狗，而是任何小狗。對(duì)于大多數(shù)寵物狗，我們都知道些什么呢？它們都有名字和年齡；我 們還知道，大多數(shù)小狗還會(huì)蹲下和打滾。由于大多數(shù)小狗都具備上述兩項(xiàng)信息（名字和年齡）和 兩種行為（蹲下和打滾），我們的Dog類將包含它們。這個(gè)類讓Python知道如何創(chuàng)建表示小狗的對(duì) 象。編寫這個(gè)類后，我們將使用它來(lái)創(chuàng)建表示特定小狗的實(shí)例。

9.1.1 創(chuàng)建 Dog 類

根據(jù)Dog類創(chuàng)建的每個(gè)實(shí)例都將存儲(chǔ)名字和年齡。我們賦予了每條小狗蹲下（sit()）和打滾 （roll_over()）的能力：

dog.py

1 class Dog():
2 """一次模擬小狗的簡(jiǎn)單嘗試"""
3 def __init__(self, name, age):
 """初始化屬性name和age"""
4 self.name = name
 self.age = age
5 def sit(self):
 """模擬小狗被命令時(shí)蹲下"""
 print(self.name.title() + " is now sitting.")
 def roll_over(self):
 """模擬小狗被命令時(shí)打滾"""
 print(self.name.title() + " rolled over!")

這里需要注意的地方很多，但你也不用擔(dān)心，本章充斥著這樣的結(jié)構(gòu)，你有大把的機(jī)會(huì)熟悉 它。在1處，我們定義了一個(gè)名為Dog的類。根據(jù)約定，在Python中，首字母大寫的名稱指的是類。 這個(gè)類定義中的括號(hào)是空的，因?yàn)槲覀円獜目瞻讋?chuàng)建這個(gè)類。在2處，我們編寫了一個(gè)文檔字符 串，對(duì)這個(gè)類的功能作了描述。

1. 方法__init__()

類中的函數(shù)稱為方法；你前面學(xué)到的有關(guān)函數(shù)的一切都適用于方法，就目前而言，唯一重要 的差別是調(diào)用方法的方式。3處的方法__init__()是一個(gè)特殊的方法，每當(dāng)你根據(jù)Dog類創(chuàng)建新實(shí) 例時(shí)，Python都會(huì)自動(dòng)運(yùn)行它。在這個(gè)方法的名稱中，開(kāi)頭和末尾各有兩個(gè)下劃線，這是一種約 定，旨在避免Python默認(rèn)方法與普通方法發(fā)生名稱沖突。

我們將方法__init__()定義成了包含三個(gè)形參：self、name和age。在這個(gè)方法的定義中，形 參self必不可少，還必須位于其他形參的前面。為何必須在方法定義中包含形參self呢？因?yàn)?Python調(diào)用這個(gè)__init__()方法來(lái)創(chuàng)建Dog實(shí)例時(shí)，將自動(dòng)傳入實(shí)參self。每個(gè)與類相關(guān)聯(lián)的方法 調(diào)用都自動(dòng)傳遞實(shí)參self，它是一個(gè)指向?qū)嵗旧淼囊茫寣?shí)例能夠訪問(wèn)類中的屬性和方法。 我們創(chuàng)建Dog實(shí)例時(shí)，Python將調(diào)用Dog類的方法__init__()。我們將通過(guò)實(shí)參向Dog()傳遞名字和 年齡；self會(huì)自動(dòng)傳遞，因此我們不需要傳遞它。每當(dāng)我們根據(jù)Dog類創(chuàng)建實(shí)例時(shí)，都只需給最 后兩個(gè)形參（name和age）提供值。

4處定義的兩個(gè)變量都有前綴self。以self為前綴的變量都可供類中的所有方法使用，我們 還可以通過(guò)類的任何實(shí)例來(lái)訪問(wèn)這些變量。self.name = name獲取存儲(chǔ)在形參name中的值，并將 其存儲(chǔ)到變量name中，然后該變量被關(guān)聯(lián)到當(dāng)前創(chuàng)建的實(shí)例。self.age = age的作用與此類似。

像這樣可通過(guò)實(shí)例訪問(wèn)的變量稱為屬性。

Dog類還定義了另外兩個(gè)方法：sit()和roll_over()（見(jiàn)5）。由于這些方法不需要額外的信 息，如名字或年齡，因此它們只有一個(gè)形參self。我們后面將創(chuàng)建的實(shí)例能夠訪問(wèn)這些方法，換 句話說(shuō)，它們都會(huì)蹲下和打滾。當(dāng)前，sit()和roll_over()所做的有限，它們只是打印一條消息， 指出小狗正蹲下或打滾。但可以擴(kuò)展這些方法以模擬實(shí)際情況：如果這個(gè)類包含在一個(gè)計(jì)算機(jī)游 戲中，這些方法將包含創(chuàng)建小狗蹲下和打滾動(dòng)畫效果的代碼。如果這個(gè)類是用于控制機(jī)器狗的， 這些方法將引導(dǎo)機(jī)器狗做出蹲下和打滾的動(dòng)作。

2. 在Python 2.7中創(chuàng)建類

在Python 2.7中創(chuàng)建類時(shí)，需要做細(xì)微的修改——在括號(hào)內(nèi)包含單詞object：

class ClassName(object):
 --snip--

這讓Python 2.7類的行為更像Python 3類，從而簡(jiǎn)化了你的工作。 在Python 2.7中定義Dog類時(shí)，代碼類似于下面這樣：

class Dog(object):
 --snip-- 

9.1.2 根據(jù)類創(chuàng)建實(shí)例

可將類視為有關(guān)如何創(chuàng)建實(shí)例的說(shuō)明。Dog類是一系列說(shuō)明，讓Python知道如何創(chuàng)建表示特 定小狗的實(shí)例。

下面來(lái)創(chuàng)建一個(gè)表示特定小狗的實(shí)例：

class Dog():
 --snip--
1 my_dog = Dog('willie', 6)
2 print("My dog's name is " + my_dog.name.title() + ".")
3 print("My dog is " + str(my_dog.age) + " years old.") 

這里使用的是前一個(gè)示例中編寫的Dog類。在1處，我們讓Python創(chuàng)建一條名字為'willie'、 年齡為6的小狗。遇到這行代碼時(shí)，Python使用實(shí)參'willie'和6調(diào)用Dog類中的方法__init__()。 方法__init__()創(chuàng)建一個(gè)表示特定小狗的示例，并使用我們提供的值來(lái)設(shè)置屬性name和age。方法 __init__()并未顯式地包含return語(yǔ)句，但Python自動(dòng)返回一個(gè)表示這條小狗的實(shí)例。我們將這 個(gè)實(shí)例存儲(chǔ)在變量my_dog中。在這里，命名約定很有用：我們通?？梢哉J(rèn)為首字母大寫的名稱（如 Dog）指的是類，而小寫的名稱（如my_dog）指的是根據(jù)類創(chuàng)建的實(shí)例。

1. 訪問(wèn)屬性

要訪問(wèn)實(shí)例的屬性，可使用句點(diǎn)表示法。在2處，我們編寫了如下代碼來(lái)訪問(wèn)my_dog的屬性name的值：

my_dog.name 

句點(diǎn)表示法在Python中很常用，這種語(yǔ)法演示了Python如何獲悉屬性的值。在這里，Python 先找到實(shí)例my_dog，再查找與這個(gè)實(shí)例相關(guān)聯(lián)的屬性name。在Dog類中引用這個(gè)屬性時(shí)，使用的 是self.name。在3處，我們使用同樣的方法來(lái)獲取屬性age的值。在前面的第1條print語(yǔ)句中， my_dog.name.title()將my_dog的屬性name的值'willie'改為首字母大寫的；在第2條print語(yǔ)句中， str(my_dog.age)將my_dog的屬性age的值6轉(zhuǎn)換為字符串。 輸出是有關(guān)my_dog的摘要：

My dog's name is Willie.
My dog is 6 years old. 

2. 調(diào)用方法

根據(jù)Dog類創(chuàng)建實(shí)例后，就可以使用句點(diǎn)表示法來(lái)調(diào)用Dog類中定義的任何方法。下面來(lái)讓小 狗蹲下和打滾：

class Dog():
 --snip--
my_dog = Dog('willie', 6)
my_dog.sit()
my_dog.roll_over()

要調(diào)用方法，可指定實(shí)例的名稱（這里是my_dog）和要調(diào)用的方法，并用句點(diǎn)分隔它們。遇 到代碼my_dog.sit()時(shí)，Python在類Dog中查找方法sit()并運(yùn)行其代碼。Python以同樣的方式解讀 代碼my_dog.roll_over()。 Willie按我們的命令做了：

Willie is now sitting.
Willie rolled over! 

這種語(yǔ)法很有用。如果給屬性和方法指定了合適的描述性名稱，如name、age、sit()和 roll_over()，即便是從未見(jiàn)過(guò)的代碼塊，我們也能夠輕松地推斷出它是做什么的。

3. 創(chuàng)建多個(gè)實(shí)例

可按需求根據(jù)類創(chuàng)建任意數(shù)量的實(shí)例。下面再創(chuàng)建一個(gè)名為your_dog的實(shí)例

class Dog():
 --snip--
my_dog = Dog('willie', 6)
your_dog = Dog('lucy', 3)
print("My dog's name is " + my_dog.name.title() + ".")
print("My dog is " + str(my_dog.age) + " years old.") 
my_dog.sit()
print("\nYour dog's name is " + your_dog.name.title() + ".")
print("Your dog is " + str(your_dog.age) + " years old.")
your_dog.sit() 

在這個(gè)實(shí)例中，我們創(chuàng)建了兩條小狗，它們分別名為Willie和Lucy。每條小狗都是一個(gè)獨(dú)立 的實(shí)例，有自己的一組屬性，能夠執(zhí)行相同的操作：

My dog's name is Willie.
My dog is 6 years old.
Willie is now sitting.
Your dog's name is Lucy.
Your dog is 3 years old.
Lucy is now sitting. 

就算我們給第二條小狗指定同樣的名字和年齡，Python依然會(huì)根據(jù)Dog類創(chuàng)建另一個(gè)實(shí)例。 你可按需求根據(jù)一個(gè)類創(chuàng)建任意數(shù)量的實(shí)例，條件是將每個(gè)實(shí)例都存儲(chǔ)在不同的變量中，或占用 列表或字典的不同位置。

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