Python 3 - Lernen und professionell anwenden

Kapitel 10

Definition eigener Klassen

294

Wie bei den Attributen gibt es auch öffentliche und private Methoden. Die Namen von stark

privaten Methoden, die nur innerhalb der Klasse aufgerufen werden können, beginnen mit

einem doppelten Unterstrich, z.B.

__machedies(). Schwach private Methoden können

zwar von außen aufgerufen werden, ihre Namen werden aber mit

from ... import * nicht

importiert. Namen schwach privater Methoden beginnen mit einem Unterstrich, z.B.

_machedas(). Alle anderen Namen bezeichnen öffentliche Methoden.

10.5.1 Polymorphismus – Überladen von Operatoren

Ein wichtiges Konzept der objektorientierten Programmierung ist der Polymorphismus

(bzw. die Polymorphie). Damit ist die Möglichkeit gemeint, den gleichen Namen für (mehr

oder weniger) gleichartige Operationen zu verwenden, die auf Objekte unterschiedlicher

Klassen angewendet werden. Man spricht auch vom Überladen (overloading) einer Operation.

Sie kennen das bereits vom Plusoperator +. Er kann auf Zahlen und auf Strings angewendet

werden. Sind die Operanden Zahlen, bewirkt

+ eine Addition. Handelt es sich dagegen um

Sequenzen, werden die Operanden aneinandergehängt (konkateniert). Der Plusoperator ist

also überladen.

Bei Python können Operatoren und Standardfunktionen überladen werden, indem man bei

einer neuen Klasse bestimmte Methoden mit vorgegebenen Namen definiert. Diese reser-

vierten Methodennamen beginnen und enden mit doppelten Unterstrichen. In Tabelle 10.1

sind einige dieser speziellen Methoden aufgeführt.

Der Plusoperator wird z.B. durch die Methode

__add__() repräsentiert. Wenn man in einer

Klasse eine Methode mit diesem Namen definiert, kann der Plusoperator auch auf Objekte

der neuen Klasse angewendet werden.

Wir werden das nun am Beispiel der Klasse

Geld ausprobieren. Die Addition zweier Geld-

Objekte soll nicht mehr durch Aufruf einer Methode, sondern durch einen mathematischen

Term mit Pluszeichen formuliert werden können. Ziel ist also, dass Anweisungen der fol-

genden Form möglich sind:

Dazu brauchen wir nur die Methode

add() in __add__() umzubenennen. Wenn der Python-

Interpreter bei der Ausführung eines Skripts nun auf ein Pluszeichen stößt und das Objekt

vor dem Pluszeichen ein Objekt der Klasse

Geld ist, wandelt er den Term in einen Aufruf der

Methode

__add__() des Geld-Objektes um (Abbildung 10.6).

Abb. 10.6: Interpretation des überladenen Plusoperators +

ausgaben = hotelrechnung + mietwagen

Objekt der Klasse

Geld

ausgaben = hotelrechnung + mietwagen

ausgaben = hotelrechnung.__add__(mietwagen)

Python-Interpreter

295

10.5

Methoden

Die Methoden mit den doppelten Unterstrichen greifen also tief in das Verhalten des Lauf-

zeitsystems ein.

Methode Erläuterung

__abs__(self) Überladen der Funktion abs()

__add__(self, other) Überladen des Plusoperators +

__contains__

(self, item)

Überladen des in-Operators für eine Container-Klasse.

Zurückgegeben wird der Wahrheitswert

1 genau dann,

wenn das Objekt

self das Element item enthält.

__del__(self) Die Methode wird aufgerufen, wenn ein Objekt (durch

eine Anweisung der Form

del x) gelöscht werden soll.

Man nennt sie auch einen Destruktor.

__delitem__(self, key) Löschoperation für Container-Klassen. Entfernt wird das

Item mit Schlüssel

key. Die Anweisung del d[key]

bewirkt einen Aufruf der Methode d.__delitem__[key].

__eq__(self, other) Gleichheitsoperator ==. Die Auswertung des Vergleichs

a == b führt zum Methodenaufruf a.__eq__(b).

__float__(self) Überladen der Standardfunktion float()

__ge__(self, other)

Überladen des Größer-oder-gleich-Operators >=

__getitem__(self, key) Implementiert die Anweisung self[key] bei Container-

Klassen. Die Methode liefert das Element mit dem

Schlüssel

key.

__gt__(self, other) Überladen des Größer-als-Operators >

__iadd__(self, other)

Überladen der erweiterten Operation +=

__idiv__(self, other) Überladen von /=

__imul__(self, other) Überladen von *=

__le__(self, other)

Überladen des Kleiner-oder-gleich-Operators <=

__len__(self) Überladen der Standardfunktion len()

__lt__(self, other) Überladen des Kleiner-als-Operators <

__mod__(self, other)

Überladen des Modulo-Operators %

__mul__(self, other) Überladen des Multiplikationsoperators *

__ne__(self, other) Überladen des Ungleich-Operators !=

__neg__(self)

Überladen des Negationsoperators -

__nonzero__(self) Implementiert das Testen von Wahrheitswerten.

Die Methode sollte den Wert

1 zurückgeben, falls das

Objekt als »wahr« gelten soll, und sonst

0.

__setitem__(self, key,

value)

Implementiert die Zuweisung self[key]=value bei

Container-Klassen (z.B. Dictionaries, Sequenzen).

__str__(self) Liefert einen String, der das Objekt repräsentiert. Wird das

Objekt mit einer

print()-Funktion ausgegeben, so wird

diese Methode aufgerufen.

Tabelle 10.1: Einige reservierte Methodennamen mit doppelten Unterstrichen

Kapitel 10

Definition eigener Klassen

296

In der folgenden Klassendefinition finden mehrere Überladungen statt:

# geld2.py

class Geld(object):

__wechselkurs = {'USD':0.84998,

'G B P': 1 . 394 8 0 ,

'E U R': 1 . 0,

'J P Y': 0 . 007 1 6 8}

def __init__(self, waehrung, betrag):

self.waehrung = waehrung

self.betrag = float(betrag)

de f g etE u ro(s e lf) :

return self.betrag*self.__wechselkurs[geld.waehrung]

def __add__ (self, geld): #1

a = self.getEuro()

b = geld.getEuro()

faktor = 1.0/self.__wechselkurs[self.waehrung]

summe = Geld (self.waehrung, (a+b)*faktor ) #2

return summe

def __lt__(self, other): #3

a = self.getEuro ()

b = other.getEuro ()

r e turn a < b #4

def __le__(self, other):

a = self.getEuro ()

b = other.getEuro ()

return a <= b

def __eq__(self, other):

a = self.getEuro ()

b = other.getEuro ()

return a == b

de f _ _st r __(s e lf) : #5

return self.waehrung + " " + format(self.betrag, ".2f")