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本文档主要介绍如何使用 Python 进行面向对象编程，需要读者对 Python 语法和单片机开发具有基本了解。相比其他讲解 Python 面向对象编程的博客或书籍而言，本文档更加详细、侧重于嵌入式上位机应用，以上位机和下位机的常见串口数据收发、数据处理、动态图绘制等为应用实例，同时使用 Sourcetrail 代码软件对代码进行可视化阅读便于读者理解。

相关示例代码获取链接如下：https://github.com/leezisheng/Python-OOP-Demo

正文

Python 中常用的内置类型包括数字、序列、映射、类、实例和异常。内置数据类型是指在 Python 中预定义的基本数据类型，包括字符串（str）、列表（list）、元组（tuple）以及字典（dict）等。

对于 Python 来说，所有的数据类型都继承于 object 类，object 类定义如下：

class object
 |  The base class of the class hierarchy.
 |
 |  When called, it accepts no arguments and returns a new featureless
 |  instance that has no instance attributes and cannot be given any.
 |
 |  Built-in subclasses:
 |      anext_awaitable
 |      async_generator
 |      async_generator_asend
 |      async_generator_athrow
 |      ... and 90 other subclasses
 |
 |  Methods defined here:
 |
 |  __delattr__(self, name, /)
 |      Implement delattr(self, name).
 |
 |  __dir__(self, /)
 |      Default dir() implementation.
 |
 |  __eq__(self, value, /)
 |      Return self==value.
 |
 |  __format__(self, format_spec, /)
 |      Default object formatter.
 |
 |      Return str(self) if format_spec is empty. Raise TypeError otherwise.
 |
 |  __ge__(self, value, /)
 |      Return self>=value.
 |
 |  __getattribute__(self, name, /)
 |      Return getattr(self, name).
 |
 |
 |  __getstate__(self, /)
 |      Helper for pickle.
 |
 |  __gt__(self, value, /)
 |      Return self>value.
 |
 |  __hash__(self, /)
 |      Return hash(self).
 |
 |  __init__(self, /, *args, **kwargs)
 |      Initialize self.  See help(type(self)) for accurate signature.
 |
 |  __le__(self, value, /)
 |      Return self<=value.
 |
 |  __lt__(self, value, /)
 |      Return self<value.
 |
 |  __ne__(self, value, /)
 |      Return self!=value.
 |
 |  __reduce__(self, /)
 |      Helper for pickle.
 |
 |  __reduce_ex__(self, protocol, /)
 |      Helper for pickle.
 |
 |  __repr__(self, /)
 |      Return repr(self).
 |
 |  __setattr__(self, name, value, /)
 |      Implement setattr(self, name, value).
 |
 |  __sizeof__(self, /)
 |      Size of object in memory, in bytes.
 |
 |  __str__(self, /)
 |      Return str(self).
 |
 |
 |  ----------------------------------------------------------------------
 |
 |  Class methods defined here:
 |
 |  __init_subclass__(...) from builtins.type
 |      This method is called when a class is subclassed.
 |
 |      The default implementation does nothing. It may be
 |      overridden to extend subclasses.
 |
 |  __subclasshook__(...) from builtins.type
 |      Abstract classes can override this to customize issubclass().
 |
 |      This is invoked early on by abc.ABCMeta.__subclasscheck__().
 |      It should return True, False or NotImplemented.  If it returns
 |      NotImplemented, the normal algorithm is used.  Otherwise, it
 |      overrides the normal algorithm (and the outcome is cached).
 |
 |  ----------------------------------------------------------------------
 |  Static methods defined here:
 |
 |  __new__(*args, **kwargs) from builtins.type
 |      Create and return a new object.  See help(type) for accurate signature.
 |
 |  ----------------------------------------------------------------------
 |  Data and other attributes defined here:
 |
 |  __class__ = <class 'type'>
 |      type(object) -> the object's type
 |      type(name, bases, dict, **kwds) -> a new type

简单来说，object 是 Python 中所有类的基类。它是一个内置的根类，其他所有类都隐式地或显式地继承自它。如果一个类在定义中没有明确定义继承的基类，那么默认就会继承 object.mro 属性记录类继承的关系，它是一个元组类型，从结果可以看出 Employee 继承自 object 基类。

class Employee():
    pass
_# 等价于_
class Employee(object):
    pass
_# 打印类的继承关系_
print(Employee.__mro__)

object 类为所有对象提供了通用的方法和属性，典型方法如下：

类型	名称	作用
构造函数	init	object 类的构造函数，虽然没有特别有用的功能，但在子类中定义自己的构造函数时，需要调用 super().init()来确保 object 类的初始化被执行。
字符串表示方法	str	object 类定义了用于返回对象字符串表示的方法。可以在子类中重写这个方法来自定义对象的字符串表示。
属性访问方法	getattr setattr delattr	这些方法允许在属性被访问或设置时插入自定义的行为。当属性不存在时，__getattr__会被调用。delattr，用于 del 语句，删除类或者对象的某个属性。通过它们我们可以对任意一个我们不熟悉的对象进行尝试性访问，而不会导致程序出错。
对象比较方法	eq \ ne	这些方法用于定义对象之间的相等性和不相等性。默认情况下，它们比较对象的标识，但可以在子类中进行自定义。
哈希方法	hash	用于定义对象的哈希值，通常与字典、集合等数据结构相关。
布尔值方法	bool	定义对象的布尔值，通常用于条件语句中。
帮助类方法	dir \ doc	dir() 方法用于类的所有属性和方法名，它是一个字典，内置函数 dir() 就是对它的调用。 doc 属性指向当前类的描述字符串。描述字符串是放在类定义中第一个未被赋值的字符串，它不会被继承。

我们可以不用创建子类，直接实例化 object：

o = object()
o.x = 5

怎么回事，为什么会报错？原来直接实例化的 object 无法设定任何属性。由于需要节省内存，Python 默认禁止向 object 以及其他几个内置类型添加任意属性。object 类作为 Python 中所有类的根类，其作用是为其他类的创建和使用提供了基础。

实际上，类的实例也可以作为父类/基类。接下来，我们将通过详细阐述一下 object 类和 Type 类型间的关系帮助大家加深对于类、对象和实例之间关系的理解。

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