Oggetti

In Python tutto è un oggetto.

Per eliminare un riferimento a un oggetto si usa:

del x

del elimina il riferimento, non necessariamente l’oggetto immediatamente: l’oggetto viene liberato quando non esistono più riferimenti (reference counting + garbage collection).

Python usa il paradigma delle classi per i suoi oggetti, quindi si ha:

• Class → definizione di un tipo (class Class);
• Object → istanza di una classe (obj = Class());
• Method → funzione definita nella classe (obj.method());
• Attribute → variabile appartenente all’oggetto (object.attribute). Gli attributi di default sono tutti pubblici, cioè vi si può accedere da qualsiasi altra parte nel codice. La convenzione per gli attributi privati è di prefiggerli con __. Notiamo che questo non rende effettivamente gli attributi privati, ma semplicemente cambia il loro nome in modo da non renderli accessibili col nome attraverso il quale vengono dichiarati (il Python non ha veri membri privati). Esiste anche la convezione con un singolo _, che rende un attributo “semi-privato”: il codice funzionerà anche se lo si usa, ma è sconsigliabile farlo.

Una classe si definisce quindi con la seguente sintassi:

class Cat:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

dove __init__ è un metodo speciale che funge sostanzialmente da costruttore. In questo contesto, self è il puntatore this.

Oggetti built-in

Gli oggetti base (int, list, dict, ecc.) sono implementati in C dentro l’interprete (l’interprete più comune, scritto in C, del Python) e poi esposti al linguaggio Python. A scopo di esempio, vediamo che in CPython le liste sono implementate come segue:

typedef struct {
    PyObject_VAR_HEAD
    PyObject **ob_item;
    Py_ssize_t allocated;
} PyListObject;

Dove:

• PyObject_VAR_HEAD → header comune a tutti gli oggetti Python
• ob_item → array di puntatori agli oggetti
• allocated → capacità allocata della lista

Per via del fatto che gli oggetti vengono effettivamente allocati dentro oggetti C, si ha che questi sono più lenti della controparte che potremmo implementare in C.

Classi come oggetti

Anche le istanze di classi, chiaramente, sono oggetti. Internamente funzionano in modo simile a dizionari che contengono:

• Metodi;
• Attributi;
• Metadati della classe.

Introspezione

Per l’introspezione (riflessione) delle classi in Python si può usare il metodo dir. Questo:

• restituisce i metodi con __ (quelli privati);
• i metodi definiti nella classe
• gli attributi dell’oggetto.

Se si usa dir() direttamente sul tipo:

dir(Cat)

si trovano ulteriori metodi definiti col __ definiti dal tipo.

Overriding dei metodi

Python supporta l’overriding dei metodi. Ad esempio, i metodi di default possono essere ridefiniti da una classe, per fornire funzionalità che sia specifica alla semantica di quella classe. Vediamo un esempio:

class Cat:
	def __init__(self, name, color):
		self.name = name
		self.color = color
		
	def __repr__(self):
		return f"Un gatto {self.color} di nome {self.name}"

In questo caso la classe Cat ridefinisce la funzione __repr__, che è una funzione di conversione a stringa usata quando si fa la print di oggetti.

L’overriding delle funzioni permette l’overloading degli operatori: esistono infatti funzioni particolari (ad esempio __add__) che equivalgono agli operatori aritmetici e relazionali di default del linguaggio. Ridefinire tali funzioni equivale a ridefinire il comportamento di tali operatori sugli oggetti su cui ridefiniamo.