类与对象

上一课把「解方程」封进 函数：传入系数，返回未知数。函数擅长做完一件事就结束。

可是同一组系数往往还要被打印、被检查、被拿去和另一条方程比较。系数散落在四个参数里，没有一个名字把「这条方程」收成事物。

类 描述一类事物：它有哪些数据、能做哪一种计算。按这张描述造出来的具体存在，叫 对象。类是图纸，对象是按图纸存在的那一件。

本节课你将学会用 class 与 __init__ 保存状态，并用方法在该状态上工作。

运行环境仍是本平台的 在线 IDE。

DNA 双螺旋常被说成「生命的说明书」。更精确的说法是：它是一种把信息编码进结构的方式；细胞读这份结构，才表现出复制、转录那些行为。

结构与行为不是两套互不相干的清单。本课借用的是这层关系——并不宣称「类就是 DNA」。

对象要模仿的，正是这种「事物」：一条方程拥有自己的系数，并且知道如何求解。图纸说明一类东西长什么样、会做什么；实例按图纸存在，并各自带上自己的那一份信息。

solve(2, 3, 0, 7) 能交出一个解。下一次若要打印这四个系数，必须把这四个数再写一遍；再比较，又是四个参数。

数据没有住处，只能在每一次调用的参数表里重新集合。人会数错、抄漏；概念上也没有「这一条方程」——存在的只有若干次对 solve 的访问。

把四个系数收进一个对象，不是为了少写几个数字。意义在于：写过一次之后，这四个数有了一个共同的主人。之后的求解、打印、比较，都向这个主人提问。

class 后面是类的名字，习惯用大写开头。__init__ 在造对象时自动执行，把传入的数据贴到对象身上：

class LinearEquation:
    def __init__(self, a, b, c, d):
        self.a = a
        self.b = b
        self.c = c
        self.d = d


eq = LinearEquation(2, 3, 0, 7)
print(eq.a, eq.b, eq.c, eq.d)

self 表示正在构造的那一个实例——同一张图纸会造出许多件，方法必须知道此刻操作的是哪一件。

另一个对象 other = LinearEquation(-5, 10, 0, 0) 有自己的系数，互不覆盖。图纸只有一份，成品可以有许多份——这正是类与对象的差别。

把求解写进方法。系数已经住在对象里，调用时不必再把四个数递过去：

class LinearEquation:
    def __init__(self, a, b, c, d):
        self.a = a
        self.b = b
        self.c = c
        self.d = d

    def solve(self):
        A = self.a - self.c
        D = self.d - self.b
        return D / A


eq = LinearEquation(2, 3, 0, 7)
print(eq.solve())

$2x + 3 = 7$，解为 2.0。点号左边是对象，右边是方法名；self 不必传入，Python 会把点号左边的对象自动填进第一个参数。

属性必须通过 self 点出来。写成 A = a - c 而不是 A = self.a - self.c，机器会到别处寻找名叫 a 的变量。

两条方程共用 solve 的代码，却各自使用自己的属性：

eq1 = LinearEquation(2, 3, 0, 7)
eq2 = LinearEquation(-5, 10, 0, 0)
print(eq1.a, eq2.a)
print(eq1.solve(), eq2.solve())

eq1.a 仍是 2。后造的对象不会覆盖先造的属性。

并非每个计算都需要对象。一次性的换算、没有必要反复提起的中间量，函数足够。只有当「这一件」会在多个步骤里被提起，准备一张图纸才换来清晰。

函数抽象过程；对象抽象带状态的事物。没有「这一件」，相关数据就会在参数表里反复散开。

在 在线 IDE 里定义类 Interval：构造时保存左端 left 与右端 right，方法 length 用 return 交回右端减左端。先造 (0, 5)，再造 (-2, 2)。打印两者的长度（应为 5 与 4），并确认第一条区间的左端仍是 0。类是图纸，两条区间是各自带着端点的对象。

• 类是一类事物的描述，对象是按这张描述存在的实例。图纸说明结构与行为；实例拥有自己的状态。
• __init__ 把数据写成属性；self 指向当前这个对象。
• 方法使用该实例自己的状态。函数抽象过程，对象抽象带状态的事物。
• 没有需要反复提起的「那一件」时，普通函数通常已经足够。