搜尋

類別 class

當學習 Python 到某種程度後,就會開始進入物件導向的領域,而「類別」就是學習物件導向的基礎,這篇教學將會介紹 Python 裡的類別 class,並進一步說明類別和物件的關係。

快速導覽:什麼是類別?什麼是物件?建立類別多個物件同一個類別覆寫屬性@property 唯讀屬性

本篇使用的 Python 版本為 3.7.12,所有範例可使用 Google Colab 實作,不用安裝任何軟體 ( 參考:使用 Google Colab )

什麼是類別 class?

類別,可以比喻成一張「藍圖」,不同的藍圖會有不同的「屬性」,根據不同的屬性,就會建構出不同的物體。或者也可將類別想像成一個「人」,不同的人會有不同的「特徵」( 屬性 ),根據不同的特徵,就會產生不同樣的人

舉例來說,下方的程式碼建立了一個名為 human ( 人 ) 的類別,類別預設有四個屬性,分別是兩個眼睛 eye、兩個耳朵 ear、一個鼻子 nose 和一張嘴巴 mouth,接著透過這個類別誕生了一個特定的人 oxxo,這個人就會具有對應的屬性 ( 後面會介紹如何建立類別 )。

class human():
  def __init__(self):  # 建立預設屬性的寫法
    self.eye = 2       # 兩個眼睛
    self.ear = 2       # 兩個耳朵
    self.nose = 1      # 一個鼻子
    self.mouth = 1     # 一張嘴巴

oxxo = human()         # 製作一個名為 oxxo 的物件
print(oxxo.eye)        # 得到 2 ( 印出 oxxo 的 eye 屬性 )。

什麼是物件 object?

在 Python 裡的任何東西 ( 數字、文字、函式...等 ) 都是物件,只是 Python 預設會將大部份物件的機制隱藏,只顯示最常使用的方法,除非有特殊需求,不然不需要更動到預設物件的行為。

什麼是物件呢?物件是一種自訂的資料結構,裡面可能包含了各種變數、屬性、函式或方法,一個物件可以透過他的屬性或方法,定義他和別的物件進行互動。

建立類別

建立類別的方式類似建立一個函式,差別在於函式使用 def 開頭,而類別使用 class 開頭,下方的程式碼會建立一個「空」的類別 human ( 很像一個人在最開始只是一個細胞,身上什麼器官都還沒長出來 ):

class human():
    pass        # 使用 pass 可以建立一個空類別

接著使用建立類別的預設方法「__init__」( 注意前後是兩條底線 ),將預設的屬性加入類別裡。

  • def __init__(self) 預設帶有一個 self 參數,代表透過類別建立的物件本體,內容使用「.屬性」就能將指定的屬性加入類別中。
  • __init__ 可以不用定義,但如果需要有一些預設的屬性,就可以定義在裡面
class human():
    def __init__(self):  # 建立預設屬性的寫法
        self.eye = 2       # 兩個眼睛
        self.ear = 2       # 兩個耳朵
        self.nose = 1      # 一個鼻子
        self.mouth = 1     # 一張嘴巴

除了預設的屬性,也可以自訂屬性,下方的例子定義了 say 和 play 兩個函式作為 human 的屬性,執行後,就等同於一個名為 oxxo 的人說話和玩棒球。

注意,字定義屬性的第一個參數也都必須是 self

class human():
    def __init__(self):
        self.eye = 2
        self.ear = 2
        self.nose = 1
        self.mouth = 1
    def say(self, msg):      # 定義 say
        print(msg)
    def play(self, thing):   # 定義 play
        print(thing)

oxxo = human()
oxxo.say('hello')          # hello
oxxo.play('baseball')      # baseball

屬性除了可以定義在類別裡,也可以從外部定義,下面的程式碼額外定義了手 hand 和腳 leg 兩個屬性。

class human():
    def __init__(self):
        self.eye = 2
        self.ear = 2
        self.nose = 1
        self.mouth = 1
    def say(self, msg):
        print(msg)
    def play(self, thing):
        print(thing)

human.hand = 2    # 定義 hand 屬性
human.leg = 2     # 定義 leg 屬性

oxxo = human()
print(oxxo.hand)  # 2
print(oxxo.leg)   # 2

剛剛有提到 self 這個參數,這個參數代表「透過類別建立的物件本體」,使用 self 可以讀取到這個物件的所有屬性,下方的例子從外部定義了 oxxo.name 的屬性,在 human 裡就能使用 self.name 取得這個屬性。

class human():
    def __init__(self):
        self.eye = 2
        self.ear = 2
        self.nose = 1
        self.mouth = 1
    def say(self, msg):
        print(f'{self.name} say: {msg}')   # 使用 self.name 取得 name 屬性的值
    def play(self, thing):
        print(thing)

oxxo = human()
oxxo.name = 'oxxo'   # 設定 name 屬性
oxxo.say('hello')    # oxxo say: hello

多個物件同一個類別

一個類別可以產生多個物件 ( 人 human 的類別可以產生無數不同的人 ),每個物件產生後,也可以定義自己特殊的屬性,就如同人誕生後,雖然都有眼睛鼻子嘴巴,但某些人會去學畫畫,某些人會去學鋼琴,下方的程式碼會產生oxxo 和 gkpen 兩個不同的人,oxxo 會自定義 age 屬性,gkpen 會自定義 weight 屬性。

class human():
    def __init__(self):
        self.eye = 2
        self.ear = 2
        self.nose = 1
        self.mouth = 1
    def say(self, msg):
        print(f'{self.name} say: {msg}')
    def play(self, thing):
        print(thing)

oxxo = human()        # 定義 oxxo
gkpen = human()       # 定義 gkpen
oxxo.name = 'oxxo'    # oxxo 的名字叫做 oxxo
oxxo.age = 18         # oxxo 的 age 為 18

gkpen.name = 'gkpen'  # gkpen 的名字叫做 gkpen
gkpen.weight = 70     # gkpen 的 weight 為 70

oxxo.say('hello')    # oxxo say: hello
print(oxxo.age)      # 18
gkpen.say('song')    # gkpen say: song
print(gkpen.weight)  # 70

如果覺得這樣子定義比較麻煩,也可以在建立類別時,預先設定好一些參數,接著透過類別建立物件時,在做動態的調整,例如下方的例子,在 init 裡建立 age、weight 的參數,建立物件時就能動態傳入。

class human():
    def __init__(self, age, weight):    # 新增 age 和 weight 參數
        self.eye = 2
        self.ear = 2
        self.nose = 1
        self.mouth = 1
        self.age = age             # 讀取參數,變成屬性
        self.weight = weight       # 讀取參數,變成屬性
    def say(self, msg):
        print(f'{self.name} say: {msg}')
    def play(self, thing):
        print(thing)

oxxo = human(18, 68)            # 建立物件時,設定參數數值
gkpen = human(15, 70)           # 建立物件時,設定參數數值
print(oxxo.age, oxxo.weight)    # 18, 68
print(gkpen.age, gkpen.weight)  # 15, 70

覆寫屬性

如果從外部定義了和類別屬性名稱相同的屬性,就會覆寫內部屬性,下方的例子,從外部定義了 oxxo.play 的屬性,就覆寫原本的 play 屬性。

class human():
    def __init__(self):
        self.eye = 2
        self.ear = 2
        self.nose = 1
        self.mouth = 1
    def say(self, msg):
        print(f'{self.name} say: {msg}')
    def play(self, thing):
        print(thing)

oxxo = human()
oxxo.play = '???'  # 覆寫 play 屬性
print(oxxo.play)   # ???

@property 唯讀屬性

如果在類別裡有些屬性不希望被外部更動,就能夠使用 @property 的裝飾器,將該屬性設為唯讀屬性,下方的例子,oxxo.a 可以將原本的 a 屬性換成 12345,但 oxxo.b 就無法更動 b 屬性,因為 b 屬性已經變成唯讀屬性。

class a:
    def a(self):
        return 'aaaaa'
    @property
    def b(self):
        return 'bbbbb'

oxxo = a()
oxxo.a = '12345'
print(oxxo.a)   # 12345
oxxo.b = '12345'
print(oxxo.b)   # 發生錯誤  can't set attribute

意見回饋

如果有任何建議或問題,可傳送「意見表單」給我,謝謝~

Python 教學

基本介紹

Python 學習導讀 關於 Python 使用 Google Colab 使用 Anaconda 使用 Python 虛擬環境 Python 範例集錦

資料型別

變數 variable 變數 ( 全域、區域 ) 數字 number 文字與字串 string 文字與字串 ( 常用方法 ) 文字與字串 ( 格式化 ) 串列 list 串列 ( 常用方法 ) 元組/數組 tuple 字典 dictionary 集合 set

語法觀念

縮排和註解 運算子 operator 邏輯判斷 ( if、elif、else ) 邏輯判斷 ( and 和 or ) 重複迴圈 ( for、while ) 例外處理 ( try、except ) 生成式 comprehension 物件類別 class 物件繼承 inheritance 匯入模組 import

函式操作

函式 function 匿名函式 lambda 遞迴 recursion 產生器 generator 裝飾器 decorator 閉包 closure

內建函式&方法

輸入與輸出 數學計算 字串操作與轉換 迭代物件轉換 迭代物件操作 檔案讀寫 ( open ) eval() 與 exec()

標準函式庫&模組

隨機數 random 數學 math 數學統計函式 statistics 時間與日期 datetime 時間處理 time 日曆 calendar 使用正規表達式 re 檔案操作 os 查找匹配檔案 glob 壓縮檔案 zipfile 高階檔案操作 shutil 高效迭代器 itertools 容器資料型態 collections CSV 檔案操作 JSON 檔案操作 threading 多執行緒處理 concurrent.futures

網路爬蟲

Python 網路爬蟲導讀 關於網路爬蟲 破解反爬蟲的方法 Requests 函式庫 Beautiful Soup 函式庫 Selenium 函式庫 爬取 PTT 文章標題 自動下載 PTT 正妹圖片 同時下載多張圖片 爬取統一發票號碼對獎 爬取空氣品質指標 ( AQI ) 爬取氣象預報 爬取現在天氣 LINE Notify 雷達回波圖 LINE Notify 即時地震資訊 爬取臺灣銀行牌告匯率 爬取 Yahoo 股市即時股價 爬取 LINE TODAY 留言 批次下載 Pinterest 圖片 登入 Mobile01 截圖下載 Twitter 自動上傳圖文

網頁服務與應用

Flask 函式庫 使用 ngrok 服務 Google Cloud Functions 串接 Gmail 寄送電子郵件 讀取 Google 試算表 寫入 Google 試算表 發送 LINE Notify 通知 使用 Dialogflow Dialogflow+Webhook 伺服器串接 Dialogflow

LINE BOT 教學

LINE BOT 教學導讀 建立 LINE Channel 設定 Colab 開發環境 建立並串接 Webhook 解析 LINE 的訊息 自動回覆訊息 主動推播訊息 建立圖文選單 切換圖文選單 發送樣板訊息 發送 Flex Message 使用 Requests 傳送訊息 使用 LINE URL Scheme 氣象機器人 (1) 氣象機器人 (2) 氣象機器人 (3) 氣象機器人 (4) 串接 Dialogflow (1) 串接 Dialogflow (2) 串接 Dialogflow (3) 串接 Dialogflow (4)

OpenCV 教學

OpenCV 教學導讀 OpenCV 函式庫 開啟並顯示圖片 寫入並儲存圖片 讀取並播放影片 寫入並儲存影片 取得影像資訊 旋轉/翻轉/改變尺寸 影像的幾何變形 影像的色彩轉換 繪製各種形狀 影像加入文字 剪裁影像 調整對比和亮度 負片效果 影像模糊化 影像的疊加與相減 二值化黑白影像 影像的侵蝕與膨脹 影像邊緣偵測 魔術棒填充顏色 影像遮罩 邊緣羽化效果 馬賽克效果 子母畫面影片 萬花筒影片效果 多畫面延遲播放影片 搞笑全景影片合成效果 凸透鏡效果 ( 魚眼效果 ) 倒數計時自動拍照效果 線性漸層填色 合成半透明圖片 將指定的顏色變透明 處理 gif 動畫 影片轉透明 gif 動畫 辨識 QRCode 和 BarCode 掃描 QRCode 切換效果 偵測滑鼠事件 滑鼠選取自動馬賽克 即時在影片中繪圖 偵測鍵盤行為 加入滑桿 ( Trackbar )

AI 影像辨識教學

AI 影像辨識教學導讀 OpenCV 人臉偵測 OpenCV 人臉馬賽克 OpenCV 五官偵測 OpenCV 汽車偵測 OpenCV 行人偵測 OpenCV 辨識不同人臉 OpenCV 單物件追蹤 OpenCV 多物件追蹤 OpenCV 抓取特定顏色 OpenCV 追蹤並標記顏色 情緒辨識與年齡偵測 辨識微笑,拍照儲存 使用 Mediapipe Mediapipe 人臉偵測 Mediapipe 人臉網格 Mediapipe 手掌偵測 Mediapipe 姿勢偵測 Mediapipe 全身偵測 Mediapipe 物體偵測 Mediapipe 人物去背 Mediapipe 手勢辨識 辨識比中指,自動馬賽克 用手指在影片中畫圖 手指擦除鏡子霧氣效果 即時合成搞笑橘子臉 Jupyter 安裝 Tensorflow 使用 Teachable Machine 辨識剪刀、石頭、布 辨識是否戴口罩 辨識手寫數字

NumPy 教學

NumPy 教學導讀 NumPy 函式庫 資料型態 建立陣列 讀取陣列 迭代陣列 陣列項目賦值 修改陣列形狀 修改陣列項目 填充陣列 分割陣列 合併陣列 陣列排序 廣播 搜尋陣列項目 算數計算 數學函式 隨機數 字串操作處理

matplotlib 圖表

matplotlib 教學導讀 matplotlib 函式庫 Figure 和 Axes Figure 參數設定 建立多個子圖表 設定圖表標籤 設定座標軸位置 設定座標軸刻度文字 資料文字標記 加入顏色對照表 使用極座標系統 使用 3D 圖表 圖表顯示中文 下載儲存圖表 顯示圖片 製作圖表動畫 ( 圖表 ) 折線圖 ( 圖表 ) 散布圖 ( 圖表 ) 長條圖 ( 圖表 ) 圓餅圖 ( 圖表 ) 甜甜圈圖 ( 圖表 ) 等高線圖 ( 圖表 ) 階梯折線圖 ( 圖表 ) 堆疊折線圖 ( 圖表 ) 堆疊長條圖 ( 圖表 ) 極座標長條圖 ( 圖表 ) 極座標散布圖 ( 圖表 ) 3D 柱狀長條圖 ( 圖表 ) 3D 散布圖

Tkinter 設計介面

Tkinter 教學導讀 建立 Tkinter 視窗 Label 標籤 Button 按鈕 Radiobutton 單選按鈕 Checkbutton 複選按鈕 Entry 單行輸入框 Text 多行輸入框 Listbox 列表選擇框 OptionMenu 下拉選單 Scale 數值調整滑桿 Spinbox 數值調整元件 Frame 框架 LabelFrame 標籤框架 Scrollbar 滾動條 Canvas 畫布 Menu 選單 Messagebox 訊息提示框 Photoimage 顯示圖片 ttk.Progressbar 進度條 ttk.Combobox 下拉選單 Pack 基本版面佈局 Grid 格狀版面佈局 Place 位置版面佈局 範例 - Label 製作時鐘 範例 - 點擊按鈕開檔案 範例 - 開啟多個檔案 範例 - 開啟並壓縮檔案 範例 - 開啟並顯示圖片 範例 - 調整圖片亮度對比 範例 - 簡單計算機 範例 - 發送 LINE Notify

PyQt5 設計介面

PyQt5 教學導讀 PyQt5 函式庫 使用 Qt designer 建立 PyQt5 視窗 QLabel 標籤 QPushButton 按鈕 QRadioButton 單選按鈕 QCheckBox 複選按鈕 QGraphicsView 顯示圖片 QLineEdit 單行輸入框 QTextEdit 多行輸入框 QListWidget 列表選擇框 QComboBox 下拉選單 QSpinBox 數值調整元件 QTimeEdit 時間調整元件 QDateEdit 日期調整元件 QSlider 數值調整滑桿 QProgressBar 進度條 QFileDialog 選擇檔案視窗 QMessageBox 對話視窗 QInputDialog 輸入視窗 QMenuBar 視窗選單 QTimer 定時器 QThread 多執行緒 QSS 樣式設定 QWebEngineView 網頁 Layout 佈局 ( 垂直水平 ) Layout 佈局 ( Grid 網格 ) Layout 佈局 ( Form 表單 ) 偵測滑鼠事件 偵測鍵盤與快速鍵組合 偵測與控制視窗 範例 - 電腦攝影機 範例 - 攝影機拍照錄影 範例 - 簡單錄音機

影音處理範例

批次圖片轉檔 批次調整圖片尺寸 調整圖片亮度和對比 裁切與旋轉圖片 拼接多張圖片 圖片加上 logo 浮水印 圖片加上文字浮水印 圖片馬賽克效果 圖片模糊化 圖片銳利化 讀取與修改圖片 Exif 圖片轉文字 ( OCR ) 讀取聲音資訊、輸出聲音 聲音剪輯與串接 聲音音量調整 聲音混合與反轉 改變聲音速度 播放聲音 麥克風錄音 顯示聲波圖形 影片轉檔 取出影片聲音或加入聲音 影片剪輯與合併 影片混合與排列顯示 改變影片尺寸、旋轉翻轉 調整影片速度、倒轉影片 調整影片亮度/對比/顏色 影片轉 gif 動畫 影片中加入文字 影片自動加上字幕 影片截圖、圖片轉影片

實際應用範例

下載 Youtube 影片 下載 Youtube 清單影片 定時自動螢幕截圖 LINE Notify 傳送螢幕截圖 批次重新命名檔案 產生 QRCode 產生 BarCode 讀取 PDF 內容 PDF 拆分/合併/插入/刪除 讀取 EXCEL 內容 寫入資料到 EXCEL CSV 寫入 EXCEL 讀取電腦資訊 偵測電腦螢幕解析度 查詢電腦對內對外 IP 查詢網站 IP、ping IP 製作 MacOS app

基礎範例

電費試算 攝氏/華氏轉換 公分/英吋換算 判斷平年與閏年 找出不重複字元 找出中間的字元 大樂透電腦選號 下載進度條 星號金字塔 數字金字塔 猜數字 ( 猜大猜小 ) 猜數字 ( 幾 A 幾 B ) 簡單時鐘 ( 世界時間 ) 計算 BMI 數值 計算年紀 ( 歲、月、天 ) 產生身分證字號 ( 隨機 ) 檢查身分證字號 統一發票對獎 羅馬數字轉換

數學範例

兩個數字的四則運算 計算多個數字的總和 費波那契數列 九九乘法表 質因數分解 快速找出質數 最小公倍數 ( 多個數字 ) 最大公因數 ( 多個數字 )

ZeroJudge 解答

關於 ZeroJudge a001: 哈囉 a002: 簡易加法 a003: 兩光法師占卜術 a004: 文文的求婚 a005: Eva 的回家作業 a006: 一元二次方程式 a009: 解碼器 a010: 因數分解 a013: 羅馬數字 a015: 矩陣的翻轉 a017: 五則運算 a020: 身分證檢驗 a021: 大數運算 a022: 迴文 a024: 最大公因數(GCD) a034: 二進位制轉換 a038: 數字翻轉 a040: 阿姆斯壯數 a042: 平面圓形切割 a044: 空間切割 a053: Sagit's 計分程式 a054: 電話客服中心 a058: MOD3 a059: 完全平方和 a065: 提款卡密碼 a095: 麥哲倫的陰謀 a104: 排序 a147: Print it all a148: You Cannot Pass?! a149: 乘乘樂 a215: 明明愛數數 a216: 數數愛明明 a224: 明明愛明明 a225: 明明愛排列 a244: 新手訓練~for+if a248: 新手訓練~陣列應用 a263: 日期差幾天 a271: 彩色蘿蔔 a291: nAnB problem a410: 解方程 a414: 位元運算之進位篇 a417: 螺旋矩陣 a524: 手機之謎 a528: 大數排序 a647: 投資專家 a693: 吞食天地 a738: 最大公約數 a746: 畫蛇添足 a799: 正值國 a915: 二維點排序 b265: Conformity b294: 經濟大恐荒 b367: 翻轉世界 b374: 求眾數 b511: 換銅板 b558: 求數列第 n 項 e267: Group Reverse d073: 分組報告 d294: 算算算 Easy d485: 我愛偶數 d827: 買鉛筆