如何用Python定义子类以创建用户自定义的子类型？

在Python中，定义子类是面向对象编程（OOP）的一个重要概念，通过继承现有的类来创建新的类，新的类称为子类，而被继承的类则称为基类或父类，以下是详细步骤和示例：

定义子类的基本方法

1、继承现有类：在定义新类时，可以在括号内指定基类的名称，从而创建一个子类。

2、扩展功能：子类可以添加新的属性和方法，或者重写继承自基类的方法以实现更具体的行为。

3、使用super()函数：在子类中，可以使用super()函数来调用父类的方法，尤其是在初始化方法中，以确保父类的构造方法也被执行。

示例代码

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def speak(self):
        return "Some sound"
class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return "Woof!"
my_dog = Dog("Buddy")
print(my_dog.name)   # 输出 Buddy
print(my_dog.speak())  # 输出 Woof!

在这个例子中，Dog类继承自Animal类，并重写了speak方法，以提供狗叫的具体实现。

用户自定义子类型

除了从普通类继承外，Python还允许用户自定义子类型，例如通过继承内置类型如list、dict等来创建具有特定行为的子类型，以下是一些示例：

自定义字典子类型

class DistinctDict(dict):
    def setitem(self, key, value):
        if value in self.values():
            raise ValueError("This value already exists for different key")
        super().setitem(key, value)
my_dict = DistinctDict()
my_dict['key'] = 'value'
my_dict['other_key'] = 'value'  # 将引发 ValueError

在这个例子中，DistinctDict类继承自内置的dict类型，并重写了setitem方法，不允许多个键对应相同的值。

自定义字符串子类型

import collections
class MyStr(collections.UserString):
    def get_number(self):
        numbers = filter(str.isdigit, self.data)
        return int(''.join(numbers))
text = MyStr('3山5岳，7上8下')
print(text.get_number())  # 输出 3578

在这个例子中，MyStr类继承自collections.UserString，并添加了一个get_number方法，用于提取字符串中的数字。

通过继承现有类来定义子类，可以复用代码并扩展功能，子类不仅可以继承父类的属性和方法，还可以添加新的属性和方法或修改继承来的方法，Python还允许用户自定义子类型，例如通过继承内置类型来创建具有特定行为的子类型。

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