Python 函数再探（进阶）：类型注解、异步协程、面向对象入门

"""
文档注释：描述模块/函数整体作用
函数注解：标注形参、返回值的数据类型
"""
def my_print(datas: list[int], obj: dict[str, int | str], n: int = 100) -> None:
    print(datas)
    print(obj)
    print(n)
    return None

# 调用测试
my_print(datas=[1, 2, 3], obj={"a": 1, "b": "2"})

datas: list[int]：代表参数 datas 是整数列表
dict[str, int | str]：字典 key 为字符串，value 可以是 int 或者 str
-> None：标注函数无返回值

⚠️注意：Python 运行时不会强制校验类型，传错数据不会直接报错，仅起到规范提示作用。

二、异步协程 async/await（50. 异步函数.py）

核心概念

sync：同步，代码顺序执行，任务阻塞时原地等待；
async：用来定义异步协程函数；
await：只能写在async函数内部，交出 CPU 使用权，等待耗时 IO 操作；
协程对象：直接调用async def函数不会执行代码，仅仅生成协程对象，必须借助asyncio启动。

完整示例代码

python

运行

import asyncio
import time

async def task2():
    while True:
        await asyncio.sleep(1)
        print(f"第一 {time.time()}")

async def task3():
    while True:
        await asyncio.sleep(1)
        print(f"第二 {time.time()}")

async def task4():
    while True:
        await asyncio.sleep(1)
        print(f"第三 {time.time()}")

async def main():
    c1 = task2()
    c2 = task3()
    c3 = task4()
    # 并发运行多个协程任务
    await asyncio.gather(c1,c2,c3)

# 程序入口，启动协程
asyncio.run(main())

常见坑

python

运行

# ❌错误写法，仅仅创建协程，代码不会运行
res = task2()

# ✅正确：必须通过asyncio.run / gather 驱动协程执行

异步适合IO 密集型场景（网络请求、文件读写），不适合大量 CPU 计算任务。

三、面向对象基础：类与实例（51. 面向对象.py）

两大编程思想对比

面向过程：聚焦步骤流程，一行行堆叠代码；
面向对象：聚焦事物抽象，把数据 + 操作数据的方法封装到类中，通过实例调用功能。

类和实例基础概念

类（Class）：抽象模板，代表一类事物（模板）；
实例（Instance）：根据类创建出来的具体对象。

python

运行

# Python内置类演示
a = int(10)
b = int(20)
print(a, type(a))

# 自定义类
class Person:
    pass

# 创建实例
p1 = Person()
p2 = Person()

# 获取类名称、文档字符串
print(Person.__name__, Person.__doc__)

所有变量本质都是某个类的实例，int、list、str全部是 Python 内置类。

四、初始化魔法函数 init（52. 初始化函数.py）

`init`是什么

魔法方法，创建实例时自动调用，专门用来初始化实例属性。 self代表当前创建的实例对象，类内所有成员方法第一个参数必须写self。

示例 1：Person 人员封装

python

运行

class Person:
    def __init__(self,name,age = 50):
        # 给实例绑定属性
        self.name = name
        self.age = age

    # 获取属性
    def get_name(self):
        return self.name
    def set_name(self,name):
        self.name = name

    def get_age(self):
        return self.age
    def set_age(self,age):
        self.age = age

# 创建实例，自动执行__init__
p1 = Person("hjs")
print(p1.get_name(), p1.get_age())
p1.set_age(20)
p1.set_name("hhjs")
print(p1.get_name(), p1.get_age())

设计思路：封装思想，使用 get/set 方法读写属性，隔离外部直接修改内部数据。

示例 2：实战项目 —— 坐标点 + turtle 绘图

需求：定义点类存储坐标，绘图类接收点集合，实现所有点两两连线。

python

运行

import turtle
import random

# 点类：封装单个二维坐标
class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
    def get_x(self):
        return self.x
    def get_y(self):
        return self.y

# 绘图类：接收点列表，实现连线绘图
class Draw:
    def __init__(self, points):
        self.points = points

    def draw_line(self):
        turtle.up()
        length = len(self.points)
        # i<j，避免重复连线
        for i in range(length):
            for j in range(i+1, length):
                turtle.goto(self.points[i].get_x(), self.points[i].get_y())
                turtle.down()
                turtle.goto(self.points[j].get_x(), self.points[j].get_y())
                turtle.up()
        turtle.mainloop()

# 随机生成3个坐标点实例
points = [Point(random.randint(-300,300), random.randint(-300,300)) for _ in range(3)]
draw = Draw(points)
draw.draw_line()