Programação Orientada a Objetos em Python Dilvan Moreira

Lembrando: Métodos e funções em Dicionários  Importante: As chaves do dicionário são únicas e imutáveis.  Tabela de métodos e operadores em Dicionários: Método ou operadorAção d[key]get the value of the entry with key key in d d[key] = valset the value of entry with key key to val del d[key]delete entry with key key d.clear()removes all entries len(d)number of items d.copy()makes a shallow copy* d.has_key(key)returns 1 if key exists, 0 otherwise

Lembrando: Métodos e funções em Dicionários Continuação...  Tabela de métodos e operadores em Dicionários: Método ou operadorAção d.keys()gives a list of all keys d.values()gives a list of all values d.items()returns a list of all items as tuples (key,value) d.update(new)adds all entries of dictionary new to d d.get(key [, otherwise])returns value of the entry with key key if it exists otherwise returns otherwise d.setdefaults(key [, val])same as d.get(key), but if key does not exists sets d[key] to val d.popitem()removes a random item and returns it as tuple

Objetivos  Aprender como é a programação Orientada a Objetos no Python.  Leitura:  Do livro “Como Pensar como um Cientísta da Computação usando Python” Cap. 12  do livro “Think Python” Cap. 15 e 16

Prog. Orientada a Objetos  Um estilo de programação onde todos os componentes de um programa são considerados objetos  Objetos são componentes que têm estado, comportamento e identidade  Modelam objetos da vida real  Guias e técnicas para manter essa abstração de maneira inteligente

Tipos definidos pelo usuário  Usamos muitos tipos de dados nativos do Python  E se quisermos criar um tipo novo? Que não existe em Python.  Criaremos um tipo denominado Point, por exemplo:  Point é um ponto num espaço bidimensional.  Na Matemática são representado como: e (x,y) X unidades horizontais Y unidades verticais

Tipos definidos pelo usuário  Podemos representar um ponto de diversas maneiras no Python.  Armazenar as coordenadas separadamente em X e Y  Armazenar como elementos de uma lista ou tupla  Criar um novo tipo Point para representar os pontos como objetos

Tipos definidos pelo usuário  Criar um novo tipo de dados  Mais complicado (só um pouco),  Tem vantagens, que você ira perceber rapidamente. class Point(): """represents a point in 2-D space""” x=0.0 y=0.0 “Este cabeçalho representa que a nova classe é um ponto, e que é um tipo de objeto”

Tipos definidos pelo usuário  Nota: podemos definir variáveis e funções dentro de uma definição de classe, porem vamos ver isso somente mais tarde!  Definindo uma classe chamada Point criamos uma classe (tipo) de objetos. >>> print Point  Porque o Point é definido no nível superior, seu “nome completo” é __main__.Point

Tipos definidos pelo usuário  A Classe de Objeto é como uma fábrica de objetos.  Para criar um ponto: >>> blank = Point() >>> print blank  O valor de retorno é uma referência a um objeto Point

Tipos definidos pelo usuário  Criar um novo objeto é chamado de instanciação, ou seja o objeto é uma instancia de uma classe.  Quando você imprime um exemplo, fala ao Python que a classe a que pertence e onde é armazenado na memoria.

Atributos  Atribuímos valores a uma instancia usando a notação de ponto: >>> blank.x = 3.0 >>> blank.y = 4.0  Muito parecido quando selecionamos uma variável de um modulo: math.pi ou string.whitespace  Porém, nos estamos atribuindo valores aos elementos de um objeto.  Esses elementos chamamos de Atributos

Atributos  O diagrama abaixo mostra o resultado desse trabalho.  Um diagrama de estado mostrando um objeto e seus atributos e é chamado de Diagrama de Objeto

Atributos  Você pode ler um valor de um atributo: >>> print blank.y 4.0 >>> x = blank.x >>> print x 3.0  A expressao blank.x significa:  “Pegue o valor da referencia x do objeto blank ”  Neste caso, nós atribuímos o valor a uma variável x, não há conflito entre a variável e o atributo.

Atributos  Você pode usar a notação de ponto como parte de qualquer expressão: >>> print blank.x, blank.y >>> distance = math.sqrt(blank.x**2 + blank.y**2) >>> print distance 5.0

Atributos  Você pode passar uma instância como um argumento: def print_point(p): print '(', p.x, ',', p.y, ')'  print_point recebe um Point como parâmetro e imprime o valor como notação matemática: >>> print_point(blank) (3.0, 4.0)

Atributos  Nota: Dentro da função, a variável p contém uma referência para o objeto que está na variável blank, assim se modificarmos p na função, as mudanças serão afetadas em blank.  Exercicio: Escreva uma função chamada distance que leva dois pontos como argumento e retorna a distancia entre eles.

Retângulos  Às vezes é óbvio quais atributos um objeto devem ter, mas, em outras vezes, você tem que tomar decisões.  Por exemplo: imagine que você está criando uma classe para representar retângulos:  Quais os atributos que você usaria para especificar a localização e o tamanho de um retângulo? Você pode ignorar ângulo para manter as coisas simples. Assuma que o retângulo é vertical ou horizontal.

Retângulos  Existem duas possibilidades:  Podemos especificar um canto do retângulo (ou centro), a largura e altura.  Podemos especificar dois cantos opostos.  Nesse ponto de vista, é difícil dizer qual é o melhor, porém, vamos implementar o primeiro como um exemplo.

Retângulos  Aqui esta a definição da classe: class Rectangle(): """represent a rectangle. attributes: width, height, corner. """ width= 0.0 height= 0.0 corner= Point()  Dentro é definido a lista de atributos: width e height que são números, o corner é um objeto Point que especifica o canto inferior esquerdo.

Retângulos  Para representar um retângulo, vamos instanciar um objeto retângulo e atribuir os atributos: box = Rectangle() box.width = box.height = box.corner = Point() box.corner.x = 0.0 box.corner.y = 0.0

Retângulos  A expressão box.corner.x significa: “Vá para referencia do objeto box e selecione o atriburo chamado corner, então vá ao objeto e selecione o atributo chamado x ”  A figura mostra o estado deste objeto:  Um objeto que é um atributo de outro objeto.

Instâncias com valores de retorno  Funções podem retornar instâncias.  Exempo: a função find_center pega um Rectangle como argumento e retorna um Point que contem as coordenadas do centro do retângulo. def find_center(box): p = Point() p.x = box.corner.x + box.width/2.0 p.y = box.corner.y + box.height/2.0 return p

Instâncias com valores de retorno  Um exemplo que pega um box como argumento e o resultado como Point do centro. >>> center = find_center(box) >>> print_point(center) (50.0, 100.0)

Objetos são mutáveis  Você pode alterar o estado de um objeto fazendo uma atribuição em um de seus atributos:  Exemplo: para alterar o tamanho do retângulo sem mudar sua posição, você pode modificar os valores de width e height box.width = box.width + 50 box.height = box.width + 100

Objetos são mutáveis  Você pode escrever funções que modifiquem os objetos.  Exemplo: grow_rectangle leva um objeto Rectangle e dois números, dwidth e dheight e acrescenta os numeros a largura e altura do retângulo: def grow_rectangle(rect, dwidth, dheight) : rect.width += dwidth rect.height += dheight

Objetos são mutáveis  Um exemplo que demonstra o efeito: >>> print box.width >>> print box.height >>> grow_rectangle(box, 50, 100) >>> print box.width >>> print box.height 300.0

Copiando  Copiando Objetos  O exemplo contém uma função chamada 'copy' que duplica um qualquer objeto: >>> p1 = Point() >>> p1.x = 3.0 >>> p1.y = 4.0 >>> import copy >>> p2 = copy.copy(p1)

Copiando  p1 e p2 tem os mesmo dados, porém não são o mesmo Point : >>> print_point(p1) (3.0, 4.0) >>> print_point(p2) (3.0, 4.0) >>> p1 is p2 False >>> p1 == p2 False Infelizmente: para instancias o operador == é o mesmo que o operador is  ele checa identidade e não equivalência

Copiando  Se você usar copy.copy para duplicar um Rectangle, você vai achar que ele copia o objeto Rectangle, mas não o Point embutido: >>> box2 = copy.copy(box) >>> box2 is box False >>> box2.corner is box.corner True

Copiando  O diagrama de objeto:  Esta operação é chamada de cópia superficial porque ele copia o objeto e as referências que ele contém, mas não os objetos incorporados.

Copiando  O método deepcopy – copia o objeto e todos os objetos que ele os referencia: >>> box3 = copy.deepcopy(box) >>> box3 is box False >>> box3.corner is box.corner False  box3 e box são objetos completamente separados.

Copiando  Tente não usar copias  Elas são custosas  Suscetíveis a erros  Seu uso em demasia indica provável erro de projeto  Tente usar objetos imutáveis  Tente não mudar o conteúdo dos objetos  Todos podem ter referências para eles  Não há a necessidade de cópias

Classes e funções – Time  Como outro exemplo de tipos definidos pelo usuário, podemos criar uma classe chamada Time para registrar a hora do dia: class Time(): """represents the time of day. attributes: hour, minute, second""" hour= 0 minute= 0 second= 0

Classes e funções – Time  Podemos criar um novo objeto Time e determinar atributos para horas, minutos e segundos: time = Time() time.hour = 11 time.minute = 59 time.second = 30

Classes e funções – Time  O diagrama de estado para o objeto Time:

Perguntas?