Programmation Python/Classes
Définition d'une classe élémentaire.
Pour créer une nouvelle classe d'objets Python, donc un nouveau type de donnée, on utilise l'instruction "codice_1". Les définitions de classes peuvent être situées n'importe où dans un programme, mais on les placera en général au début (ou bien dans un module à importer). 
Par exemple, nous allons maintenant créer un nouveau type composite : le type "codice_2". Ce type correspondra au concept de point en mathématiques. Dans un espace à deux dimensions, un point est caractérisé par deux nombres (ses coordonnées suivant x et y). En notation mathématique, on représente donc un point par ses deux coordonnées x et y enfermées dans une paire de parenthèses. On parlera par exemple du point (25, 17). Une manière naturelle de représenter un point sous Python serait d'utiliser pour les coordonnées deux valeurs de type "float". Nous voudrions cependant combiner ces deux valeurs dans une seule entité, ou un seul objet. Pour y arriver, nous allons définir une classe codice_3 :
»> class Point:
 "Définition d'un point mathématique"
Remarquons d'emblée que :
Nous pouvons dès à présent nous servir de cette classe pour créer des objets de ce type, par "instanciation". Créons par exemple un nouvel objet codice_6.
Après cette instruction, la variable codice_6 contient la référence d'un nouvel objet codice_3. Nous pouvons dire également que codice_6 est une "nouvelle instance" de la classe codice_3.
Attributs (ou variables) d'instance.
L'objet que nous venons de créer est une coquille vide. Nous pouvons ajouter des composants à cet objet par simple assignation, en utilisant le système de qualification des noms par points.
Complétons la classe précédente avec les coordonnées d'un point :
class Point:
 x = 0
 y = 0
p9 = Point()
p9.x = 3.0
p9.y = 4.0
print (p9.x, p9.y)
 (3.0, 4.0)
Les variables ainsi définies sont des "attributs" de l'objet codice_6, ou encore des "variables d'instance". Elles sont incorporées, ou plutôt "encapsulées" dans l'objet. Le diagramme d'état ci-contre montre le résultat de ces affectations : la variable codice_6 contient la référence indiquant l'emplacement mémoire du nouvel objet, qui contient lui-même les deux attributs codice_13 et codice_14.
On peut utiliser les attributs d'un objet dans n'importe quelle expression, comme toutes les variables ordinaires :
Du fait de leur encapsulation dans l'objet, les attributs sont des variables distinctes d'autres variables qui pourraient porter le même nom. Par exemple, l'instruction codice_15 signifie : « extraire de l'objet référencé par codice_6 la valeur de son attribut codice_13, et assigner cette valeur à la variable codice_13 ».
Il n'y a pas de conflit entre la variable codice_13 et l'attribut codice_13 de l'objet codice_6. L'objet codice_6 contient en effet son propre espace de noms, indépendant de l'espace de nom principal où se trouve la variable codice_13.
Passage d'objets comme arguments lors de l'appel d'une fonction.
Les fonctions peuvent utiliser des objets comme paramètres (elles peuvent également fournir un objet comme valeur de retour). Par exemple, vous pouvez définir une fonction telle que celle-ci :
Le paramètre codice_24 utilisé par cette fonction doit être un objet de type codice_3, puisque l'instruction qui suit utilise les variables d'instance codice_26 et codice_27. Lorsqu'on appelle cette fonction, il faut donc lui fournir un objet de type codice_3 comme argument. Essayons avec l'objet codice_6 : 
Similitude et unicité.
Dans la langue parlée, les mêmes mots peuvent avoir des significations fort différentes suivant le contexte dans lequel on les utilise. La conséquence en est que certaines expressions utilisant ces mots peuvent être comprises de plusieurs manières différentes (expressions ambiguës).
Le mot « même », par exemple, a des significations différentes dans les phrases : « Charles et moi avons la même voiture » et « Charles et moi avons la même mère ». Dans la première, ce que je veux dire est que la voiture de Charles et la mienne sont du même modèle. Il s'agit pourtant de deux voitures distinctes. Dans la seconde, j'indique que la mère de Charles et la mienne constituent en fait une seule et unique personne.
Lorsque nous traitons d'objets logiciels, nous pouvons rencontrer la même ambiguïté. Par exemple, si nous parlons de l'égalité de deux objets codice_3, cela signifie-t-il que ces deux objets contiennent les mêmes données (leurs attributs), ou bien cela signifie-t-il que nous parlons de deux références à un même et unique objet ? Considérez par exemple les instructions suivantes :
Ces instructions créent deux objets codice_33 et codice_34 qui restent distincts, même s'ils ont des contenus similaires. La dernière instruction teste l'égalité de ces deux objets (double signe égale), et le résultat est zéro (ce qui signifie que l'expression entre parenthèses est fausse : il n'y a donc pas égalité).
On peut confirmer cela d'une autre manière encore : 
L'information est claire : les deux variables codice_33 et codice_34 référencent bien des objets différents.
Essayons autre chose, à présent : 
Par l'instruction codice_37, nous assignons le contenu de codice_33 à codice_34. Cela signifie que désormais ces deux variables référencent le même objet. Les variables codice_33 et codice_34 sont des alias l'une de l'autre.
Le test d'égalité dans l'instruction suivante renvoie cette fois la valeur 1, ce qui signifie que l'expression entre parenthèses est vraie : codice_33 et codice_34 désignent bien toutes deux un seul et unique objet, comme on peut s'en convaincre en essayant encore :
Objets composés d'objets.
Supposons maintenant que nous voulions définir une classe pour représenter des rectangles. Pour simplifier, nous allons considérer que ces rectangles seront toujours orientés horizontalement ou verticalement, et jamais en oblique.
De quelles informations avons-nous besoin pour définir de tels rectangles ? Il existe plusieurs possibilités. Nous pourrions par exemple spécifier la position du centre du rectangle (deux coordonnées) et préciser sa taille (largeur et hauteur). Nous pourrions aussi spécifier les positions du coin supérieur gauche et du coin inférieur droit. Ou encore la position du coin supérieur gauche et la taille. Admettons ce soit cette dernière méthode qui soit retenue.
Définissons donc notre nouvelle classe :
... et servons nous-en tout de suite pour créer une instance :
Nous créons ainsi un nouvel objet codice_44 et deux attributs. Pour spécifier le coin supérieur gauche, nous allons utiliser une instance de la classe codice_3 que nous avons définie précédemment. Ainsi nous allons créer un objet à l'intérieur d'un autre objet !
Pour accéder à un objet qui se trouve à l'intérieur d'un autre objet, on utilise la qualification des noms hiérarchisée (à l'aide de points) que nous avons déjà rencontrée à plusieurs reprises. Ainsi l'expression codice_46 signifie « Aller à l'objet référencé dans la variable codice_47. Dans cet objet, repérer l'attribut codice_48, puis aller à l'objet référencé dans cet attribut. Une fois cet autre objet trouvé, sélectionner son attribut codice_14. » 
Vous pourrez peut-être mieux vous représenter à l'avenir les objets composites, à l'aide de diagrammes similaires à celui que nous reproduisons ci-dessous :
Le nom « boîte » se trouve dans l'espace de noms principal. Il référence un autre espace de noms réservé à l'objet correspondant, dans lequel sont mémorisés les noms « largeur », « hauteur » et « coin ». Ceux-ci référencent à leur tour, soit d'autres espaces de noms (cas du nom « coin »), soit des valeurs bien déterminées. Python réserve des espaces de noms différents pour chaque module, chaque classe, chaque instance, chaque fonction. Vous pouvez tirer parti de tous ces espaces bien compartimentés afin de réaliser des programmes robustes, c'est-à-dire des programmes dont les différents composants ne peuvent pas facilement interférer.
Objets comme valeurs de retour d'une fonction.
Nous avons vu plus haut que les fonctions peuvent utiliser des objets comme paramètres. Elles peuvent également transmettre une instance comme valeur de retour. Par exemple, la fonction codice_50 ci-dessous doit être appelée avec un argument de type codice_44 et elle renvoie un objet codice_3, lequel contiendra les coordonnées du centre du rectangle.
»> def trouveCentre(box):
 p = Point()
 p.x = box.coin.x + box.largeur/2.0
 p.y = box.coin.y + box.hauteur/2.0
 return p
Pour appeler cette fonction, vous pouvez utiliser l'objet boite comme argument :
Les objets sont modifiables.
Nous pouvons changer les propriétés d'un objet en assignant de nouvelles valeurs à ses attributs. Par exemple, nous pouvons modifier la taille d'un rectangle (sans modifier sa position), en réassignant ses attributs hauteur et largeur :
Nous pouvons faire cela sous Python, parce que dans ce langage les propriétés des objets sont toujours publiques (du moins dans la version actuelle 2.0). D'autres langages établissent une distinction nette entre attributs publics (accessibles de l'extérieur de l'objet) et attributs privés (qui sont accessibles seulement aux algorithmes inclus dans l'objet lui-même).
Comme nous l'avons déjà signalé plus haut (à propos de la définition des attributs par assignation simple, depuis l'extérieur de l'objet), "modifier de cette façon les attributs d'une instance n'est pas une pratique recommandable", parce qu'elle contredit l'un des objectifs fondamentaux de la programmation orientée objet, qui vise à établir une séparation stricte entre la fonctionnalité d'un objet (telle qu'elle a été déclarée au monde extérieur) et la manière dont cette fonctionnalité est réellement implémentée dans l'objet (et que le monde extérieur n'a pas à connaître).
Plus concrètement, nous devrons veiller désormais à ce que les objets que nous créons ne soient modifiables en principe que par l'intermédiaire de méthodes mises en place spécifiquement dans ce but, comme nous allons l'expliquer dans le chapitre suivant.
Définition d'une méthode.
Pour illustrer notre propos, nous allons définir une nouvelle classe "Time", qui nous permettra d'effectuer toute une série d'opérations sur des instants, des durées, etc. :
Créons à présent un objet de ce type, et ajoutons-lui des variables d'instance pour mémoriser les heures, minutes et secondes :
À titre d'exercice, écrivez maintenant vous-même une fonction codice_53, qui serve à visualiser le contenu d'un objet de classe codice_54 sous la forme conventionnelle « heure:minute:seconde ».
Appliquée à l'objet codice_55 créé ci-dessus, cette fonction devrait donc afficher codice_56 :
Votre fonction ressemblera probablement à ceci :
(Notez au passage l'utilisation de la fonction codice_57 pour convertir les données numériques en chaînes de caractères). Si par la suite vous utilisez fréquemment des objets de la classe codice_54, il y a gros à parier que cette fonction d'affichage vous sera fréquemment utile.
Il serait donc probablement fort judicieux "d'encapsuler" cette fonction codice_53 dans la classe codice_54 elle-même, de manière à s'assurer qu'elle soit toujours automatiquement disponible chaque fois que l'on doit manipuler des objets de la classe codice_54.
Une fonction qui est ainsi encapsulée dans une classe s'appelle une "méthode".
On définit une méthode comme on définit une fonction, avec cependant deux différences :
Voyons comment cela se passe en pratique :
Pour ré-écrire la fonction codice_53 comme une méthode de la classe codice_54, il nous suffit de déplacer sa définition à l'intérieur de celle de la classe, et de changer le nom de son paramètre :
La définition de la méthode fait maintenant partie du bloc d'instructions indentées après l'instruction codice_1. Notez bien l'utilisation du mot réservé codice_65, qui se réfère donc à toute instance susceptible d'être créée à partir de cette classe.
Nous pouvons dès à présent instancier un objet de notre nouvelle classe Time() :
Si nous essayons d'utiliser un peu trop vite notre nouvelle méthode, ça ne marche pas :
C'est normal : nous n'avons pas encore créé les attributs d'instance. Il faudrait faire par exemple :
Nous avons cependant déjà signalé à plusieurs reprises qu'il n'est pas recommandable de créer ainsi les attributs d'instance en dehors de l'objet lui-même, ce qui conduit (entre autres désagréments) à des erreurs comme celle que nous venons de rencontrer, par exemple.
Voyons donc à présent comment nous pouvons mieux faire.
Méthodes prédéfinies.
Certaines méthodes de classe Python existent automatiquement dans toutes les classes sans être déclarées, et certaines se lancent automatiquement lors de certains événements. Ces méthodes spéciales sont nommées entre deux underscores (__).
__doc__.
Comme pour les fonctions, la chaîne de documentation est définie dans cette méthode.
Dans le cas d'un module, la doc correspond au premier bloc de commentaire :
 ""Définition d'un point mathématique""
__contains__.
Cette méthode permet de lancer des recherches dans une classes comme dans un objet composite comme la liste, avec "in". En effet, il suffit d'y placer les getters sur les attributs :
class MyClass:
 attribute1 = 'ok'
 def __contains__(self, attribute):
 if self.attribute1: return True
MaClasse1 = MyClass()
print attribute1 in MaClasse1 # True
print attribute2 in MaClasse1 # False
__del__.
Destructeur : se lance quand l'objet est détruit.
__enter__ et __exit__.
Respectivement constructeur et destructeur des classes instanciées avec codice_66, exécutés respectivement après et avant codice_67 et codice_68. Exemple :
class Test: 
 def __enter__(self):
 print 'enter'
 def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
 print 'exit'
with Test():
 pass
 enter
 exit
__ init __.
Cette méthode se lance lors du premier accès à la classe.
Exemple :
class Complexe:
 def __init__(self, r, i):
 self.reel = r
 self.imaginaire = i
Complexe1 = Complexe(1, 2)
print Complexe1.reel # Affiche 1
L'erreur que nous avons rencontrée au paragraphe précédent est-elle évitable ? Elle ne se produirait effectivement pas, si nous nous étions arrangés pour que la méthode codice_53 puisse toujours afficher quelque chose, sans qu'il ne soit nécessaire d'effectuer au préalable aucune manipulation sur l'objet nouvellement créé. En d'autres termes, "il serait judicieux que les variables d'instance soient prédéfinies elles aussi à l'intérieur de la classe", avec pour chacune d'elles une valeur « par défaut ».
Pour obtenir cela, nous allons faire appel à une méthode particulière, que l'on appelle un constructeur. Une méthode constructeur est une méthode qui est exécutée automatiquement lorsque l'on instancie un nouvel objet à partir de la classe. On peut y placer tout ce qui semble nécessaire pour initialiser automatiquement l'objet que l'on crée.
Exemple :
»> class Time:
 "Encore une nouvelle classe temporelle"
 def __init__(self):
 self.heure =0
 self.minute =0
 self.seconde =0
 def affiche_heure(self):
 print str(self.heure) + ":" + str(self.minute) \
 + ":" + str(self.seconde)
»> tstart = Time()
»> tstart.affiche_heure()
0:0:0
L'intérêt de cette technique apparaîtra plus clairement si nous ajoutons encore quelque chose. Comme toute méthode qui se respecte, la méthode codice_70 peut être dotée de paramètres. Ceux-ci vont jouer un rôle important, parce qu'ils vont permettre d'instancier un objet et d'initialiser certaines de ses variables d'instance, en une seule opération. Dans l'exemple ci-dessus, veuillez donc modifier la définition de la méthode codice_70 comme suit :
 def __init__(self, hh =0, mm =0, ss =0):
 self.heure = hh
 self.minute = mm
 self.seconde = ss
La méthode codice_70 comporte à présent 3 paramètres, avec pour chacun une valeur par défaut. Pour lui transmettre les arguments correspondants, il suffit de placer ceux-ci dans les parenthèses qui accompagnent le nom de la classe, lorsque l'on écrit l'instruction d'instanciation du nouvel objet.
Voici par exemple la création et l'initialisation simultanées d'un nouvel objet codice_54 :
Puisque les variables d'instance possèdent maintenant des valeurs par défaut, nous pouvons aussi bien créer de tels objets Time() en omettant un ou plusieurs arguments :
__main__.
Le message renvoyé par Python indique, comme vous l'aurez certainement bien compris tout de suite, que "p9" est une instance de la classe "Point()", qui est définie elle-même au niveau principal du programme. Elle est située dans un emplacement bien déterminé de la mémoire vive, dont l'adresse apparaît ici en notation e.
__new__.
Constructeur de .
La méthode codice_74 est statique.
Elle est appelée pour créer l'objet instancié avec l'opérateur codice_75, juste avant l'appel à la méthode codice_67 initialisant les membres de l'objet créé.
__new__(class, *args, **kwargs)
Les arguments de la méthode codice_74 sont décris ci-après :
La méthode retourne l'objet créé.
Comme cette méthode est héritée de la classe codice_81, une classe peut la surcharger en appelant celle de la classe parente (super().__new__()) avec des arguments modifiés, ou pour exécuter des actions avant ou après la création d'un objet.
Techniquement, la méthode object.__new__() peut être appelée pour créer un objet, mais il faut ensuite appeler manuellement la méthode __init__() sur l'objet créé.
Cet enchaînement des deux appels n'est fait que par l'opérateur codice_75.
Exemple : Une classe héritant de celle des entiers pour créer des cubes d'entier.
class CubeEntier(int):
 def __new__(cls, value):
 return super().__new__(cls, value ** 3)
x = CubeEntier(3)
print(x) # 27
__repr__.
Cette méthode renvoie une représentation de l'objet quand on l'appelle directement (sans chercher à accéder à ses attributs ou méthodes). Exemple :
class Bar:
 def __init__ (self, iamthis):
 self.iamthis = iamthis
 def __repr__(self):
 return "Bar('%s')" % self.iamthis
bar = Bar('apple')
print bar
 Bar('apple')
Dans cette méthode, cet objet renverrait :
 <__main__.Bar instance at 0x7f282bbf2a28>
__str__.
Renvoie une chaine de caractères quand on traite l'objet comme tel. Exemple :
class Bar:
 def __init__ (self, iam_this):
 self.iam_this = iam_this
 def __str__ (self):
 return self.iam_this
bar = Bar('apple')
print bar
 apple
__unicode__.
Réservé à Python 2.x.
Gestion des attributs.
 et .
Gestion des indices.
Se déclenchent lorsque l'on manipule un objet comme un dictionnaire.
Espaces de noms des classes et instances.
Les variables définies à l'intérieur d'une fonction sont des variables locales, inaccessibles aux instructions qui se trouvent à l'extérieur de la fonction. Cela permet d'utiliser les mêmes noms de variables dans différentes parties d'un programme, sans risque d'interférence.
Pour décrire la même chose en d'autres termes, nous pouvons dire que chaque fonction possède son propre "", indépendant de l'espace de noms principal.
Les instructions se trouvant à l'intérieur d'une fonction peuvent accéder aux variables définies au niveau principal, mais "en lecture seulement" : elles peuvent utiliser les valeurs de ces variables, mais pas les modifier (à moins de faire appel à l'instruction codice_83).
Il existe donc une sorte de hiérarchie entre les espaces de noms. Nous allons constater la même chose à propos des classes et des objets. En effet :
Considérons par exemple la classe codice_54 définie précédemment. À la page précédente, nous avons instancié deux objets de cette classe : codice_85 et codice_86. Chacun a été initialisé avec des valeurs différentes, indépendantes. Nous pouvons modifier et réafficher ces valeurs à volonté dans chacun de ces deux objets, sans que l'autre n'en soit affecté :
Veuillez à présent encoder et tester l'exemple ci-dessous : 
Dans cet exemple, le même nom aa est utilisé pour définir trois variables différentes : une dans l'espace de noms de la classe (à la ligne 2), une autre dans l'espace de noms principal (à la ligne 5), et enfin une dernière dans l'espace de nom de l'instance (à la ligne 7).
La ligne 4 et la ligne 9 montrent comment vous pouvez accéder à ces trois espaces de noms (de l'intérieur d'une classe, ou au niveau principal), en utilisant la qualification par points. Notez encore une fois l'utilisation de codice_65 pour désigner l'instance.
Héritage.
Les classes constituent le principal outil de la programmation orientée objet ou POO ("Object Oriented Programming ou OOP" en anglais), qui est considérée de nos jours comme la technique de programmation la plus performante. L'un des principaux atouts de ce type de programmation réside dans le fait que l'on peut toujours se servir d'une classe préexistante pour en créer une nouvelle qui possédera quelques fonctionnalités différentes ou supplémentaires. Le procédé s'appelle "dérivation". Il permet de créer toute une hiérarchie de classes allant du général au particulier.
Nous pouvons par exemple définir une classe codice_88, qui contiendra un ensemble de caractéristiques propres à ce type d'animal. À partir de cette classe, nous pourrons alors dériver une classe codice_89, une classe codice_90, une classe codice_91, etc., qui hériteront toutes des caractéristiques de la classe Mammifere(), en y ajoutant leurs spécificités.
Au départ de la classe Carnivore(), nous pourrons ensuite dériver une classe Belette(), une classe Loup(), une classe Chien(), etc., qui "hériteront" encore une fois toutes les caractéristiques de la classe codice_92 avant d'y ajouter les leurs. Exemple :
»> class Mammifere:
 caract1 = "il allaite ses petits ;"
»> class Carnivore(Mammifere):
 caract2 = "il se nourrit de la chair de ses proies ;"
»> class Chien(Carnivore):
 caract3 = "son cri s'appelle aboiement ;"
»> mirza = Chien()
»> print mirza.caract1, mirza.caract2, mirza.caract3
 il allaite ses petits ; il se nourrit de la chair de ses proies ;
 son cri s'appelle aboiement ;
Dans cet exemple, nous voyons que l'objet codice_93, qui est une instance de la classe codice_94, hérite non seulement l'attribut défini pour cette classe, mais également des attributs définis pour les classes parentes.
Vous voyez également dans cet exemple comment il faut procéder pour dériver une classe à partir d'une classe parente : On utilise l'instruction codice_1, suivie comme d'habitude du nom que l'on veut attribuer à la nouvelle classe, "et on place entre parenthèses le nom de la classe parente".
Notez bien que les attributs utilisés dans cet exemple sont des attributs des classes (et non des attributs d'instances). L'instance codice_93 peut accéder à ces attributs, mais pas les modifier :
»> mirza.caract2 = "son corps est couvert de poils"
»> print mirza.caract2
son corps est couvert de poils
»> fido = Chien()
»> print fido.caract2
il se nourrit de la chair de ses proies ;
Dans ce nouvel exemple, la ligne 1 ne modifie pas l'attribut codice_97 de la classe codice_91, contrairement à ce que l'on pourrait penser au vu de la ligne 3. Nous pouvons le vérifier en créant une nouvelle instance codice_99 (lignes 4 à 6).
Si vous avez bien assimilé les paragraphes précédents, vous aurez compris que l'instruction de la ligne 1 crée une nouvelle variable d'instance associée seulement à l'objet codice_93. Il existe donc dès ce moment deux variables avec le même nom codice_97 : l'une dans l'espace de noms de l'objet codice_93, et l'autre dans l'espace de noms de la classe codice_91.
Comment faut-il alors interpréter ce qui s'est passé aux lignes 2 et 3 ? Comme nous l'avons vu plus haut, l'instance codice_93 peut accéder aux variables situées dans son propre espace de noms, mais aussi à celles qui sont situées dans les espaces de noms de toutes les classes parentes. S'il existe des variables aux noms identiques dans plusieurs de ces espaces, laquelle sera-t-elle sélectionnée lors de l'exécution d'une instruction comme celle de la ligne 2 ?
Pour résoudre ce conflit, Python respecte une règle de priorité fort simple. Lorsqu'on lui demande d'utiliser la valeur d'une variable nommée "alpha", par exemple, il commence par rechercher ce nom dans l'espace local (le plus « interne », en quelque sorte). Si une variable "alpha" est trouvée dans l'espace local, c'est celle-là qui est utilisée, et la recherche s'arrête. Sinon, Python examine l'espace de noms de la structure parente, puis celui de la structure grand-parente, et ainsi de suite jusqu'au niveau principal du programme.
À la ligne 2 de notre exemple, c'est donc la variable d'instance qui sera utilisée. À la ligne 5, par contre, c'est seulement au niveau de la classe grand-parente qu'une variable répondant au nom codice_97 peut être trouvée. C'est donc celle-là qui est affichée.
Héritage et polymorphisme.
Pour bien comprendre ce script, il faut cependant d'abord vous rappeler quelques notions élémentaires de chimie. Dans votre cours de "chimie", vous avez certainement dû apprendre que les "atomes" sont des entités constituées d'un certain nombre de "protons" (particules chargées d'électricité positive), d"'électrons" (chargés négativement) et de "neutrons" (neutres).
Le type d'atome (ou élément) est déterminé par le nombre de protons, que l'on appelle également "numéro atomique". Dans son état fondamental, un atome contient autant d'électrons que de protons, et par conséquent il est électriquement neutre. Il possède également un nombre variable de neutrons, mais ceux-ci n'influencent en aucune manière la charge électrique globale.
Dans certaines circonstances, un atome peut gagner ou perdre des électrons. Il acquiert de ce fait une charge électrique globale, et devient alors un "ion" (il s'agit d'un "ion négatif" si l'atome a gagné un ou plusieurs électrons, et d'un "ion positif" s'il en a perdu). La charge électrique d'un ion est égale à la différence entre le nombre de protons et le nombre d'électrons qu'il contient.
Le script suivant génère des objets codice_106 et des objets codice_107. Nous avons rappelé ci-dessus qu'un ion est simplement un atome modifié. Dans notre programmation, la classe qui définit les objets « ion » sera donc une classe dérivée de la classe codice_106 : elle héritera d'elle tous ses attributs et toutes ses méthodes, en y ajoutant les siennes propres. On pourra dire également que la méthode codice_109 a été surchargée.
L'une de ces méthodes ajoutées (la méthode codice_109) remplace une méthode de même nom héritée de la classe codice_106. Les classes « atome » et « ion » possèdent donc chacune une méthode de même nom, mais qui effectuent un travail différent. On parle dans ce cas de polymorphisme. On pourra dire également que la méthode codice_109 a été "surchargée".
Il sera évidemment possible d'instancier un nombre quelconque d'atomes et d'ions à partir de ces deux classes. Or l'une d'entre elles (la classe codice_106) doit contenir une version simplifiée du tableau périodique des éléments (tableau de Mendeleïev), de façon à pouvoir attribuer un nom d'élément chimique, ainsi qu'un nombre de neutrons, à chaque objet généré. Comme il n'est pas souhaitable de recopier tout ce tableau dans chacune des instances, nous le placerons dans "un attribut de classe". Ainsi ce tableau n'existera qu'en un seul endroit en mémoire, tout en restant accessible à tous les objets qui seront produits à partir de cette classe.
Voyons concrètement comment toutes ces idées s'articulent :
class Atome:
 """atomes simplifiés, choisis parmi les 10 premiers éléments du TP""" 
 table = [None, ('hydrogène',0), ('hélium',2), ('lithium',4),
 ('béryllium',5), ('bore',6), ('carbone',6), ('azote',7),
 ('oxygène',8), ('fluor',10), ('néon',10)]
 def __init__(self, nat):
 "le n° atomique détermine le n. de protons, d'électrons et de neutrons" 
 self.np, self.ne = nat, nat # nat = numéro atomique
 self.nn = Atome.table[nat][1] # nb. de neutrons trouvés dans table
 def affiche(self):
 print
 print "Nom de l'élément :", Atome.table[self.np][0]
 print "%s protons, %s électrons, %s neutrons" % \
 (self.np, self.ne, self.nn)
class Ion(Atome):
 """les ions sont des atomes qui ont gagné ou perdu des électrons"""
 def __init__(self, nat, charge):
 "le n° atomique et la charge électrique déterminent l'ion"
 Atome.__init__(self, nat)
 self.ne = self.ne - charge
 self.charge = charge
 def affiche(self):
 "cette méthode remplace celle héritée de la classe parente" 
 Atome.affiche(self) # ... tout en l'utilisant elle-même ! 
 print "Particule électrisée. Charge =", self.charge 
a1 = Atome(5)
a2 = Ion(3, 1)
a3 = Ion(8, -2)
a1.affiche()
a2.affiche()
a3.affiche()
L'exécution de ce script provoque l'affichage suivant :
Au niveau du programme principal, vous pouvez constater que l'on instancie les objets codice_114 en fournissant leur numéro atomique (lequel doit être compris entre 1 et 10). Pour instancier des objets codice_115, par contre, on doit fournir un numéro atomique et une charge électrique globale (positive ou négative). La même méthode codice_109 fait apparaître les propriétés de ces objets, qu'il s'agisse d'atomes ou d'ions, avec dans le cas de l'ion une ligne supplémentaire (polymorphisme).
La définition de la classe codice_114 commence par l'assignation de la variable codice_118. Une variable définie à cet endroit fait partie de l'espace de noms de la classe. C'est donc un "attribut de classe", dans lequel nous plaçons une liste d'informations concernant les 10 premiers éléments du tableau périodique de Mendeleïev.
Pour chacun de ces éléments, la liste contient un tuple : (nom de l'élément, nombre de neutrons), à l'indice qui correspond au numéro atomique. Comme il n'existe pas d'élément de numéro atomique zéro, nous avons placé à l'indice zéro dans la liste, l'objet spécial codice_119 ("a priori", nous aurions pu placer à cet endroit n'importe quelle autre valeur, puisque cet indice ne sera pas utilisé. L'objet codice_119 de Python nous semble cependant particulièrement explicite).
Viennent ensuite les définitions de deux méthodes :
Notez bien la technique utilisée pour obtenir le nombre de neutrons à partir de l'attribut de classe, en mentionnant le nom de la classe elle-même dans une qualification par points.
La définition de la classe codice_115 comporte des parenthèses. Il s'agit donc d'une "classe dérivée", sa "classe parente" étant bien entendu la classe codice_114 qui précède.
Les méthodes de cette classe sont des variantes de celles de la classe codice_114. Elles devront donc vraisemblablement faire appel à celles-ci. Cette remarque est importante :
Il ne faut pas perdre de vue, en effet, qu'une méthode se rattache toujours à l'instance qui sera générée à partir de la classe (instance représentée par codice_65 dans la définition). Si une méthode doit faire appel à une autre méthode définie dans une autre classe, il faut pouvoir lui transmettre la référence de l'instance à laquelle elle doit s'associer. Comment faire ? C'est très simple :
C'est ainsi que dans notre script, par exemple, la méthode codice_109 de la classe codice_115 peut faire appel à la méthode codice_109 de la classe codice_114 : les informations affichées seront bien celles de l'objet-ion courant, puisque sa référence a été transmise dans l'instruction d'appel :
(dans cette instruction, codice_65 est bien entendu la référence de l'instance courante).
De la même manière, la méthode constructeur de la classe codice_115 fait appel à la méthode constructeur de sa classe parente, dans :
Exercices.
Créer vous-même un nouveau module de classes, en encodant les lignes d'instruction ci-dessous dans un fichier que vous nommerez codice_134 :
class Rectangle:
 "Classe de rectangles"
 def __init__(self, longueur = 30, largeur = 15):
 self.L = longueur
 self.l = largeur
 self.nom ="rectangle"
 def perimetre(self):
 return "(%s + %s) * 2 = %s" % (self.L, self.l, 
 (self.L + self.l)*2)
 def surface(self):
 return "%s * %s = %s" % (self.L, self.l, self.L*self.l)
 def mesures(self):
 print "Un %s de %s sur %s" % (self.nom, self.L, self.l)
 print "a une surface de %s" % (self.surface(),)
 print "et un périmètre de %s\n" % (self.perimetre(),)
class Carre(Rectangle):
 "Classe de carrés"
 def __init__(self, cote =10):
 Rectangle.__init__(self, cote, cote)
 self.nom ="carré"
if __name__ == "__main__":
 r1 = Rectangle(15, 30)
 r1.mesures() 
 c1 = Carre(13)
 c1.mesures()
Une fois ce module enregistré, vous pouvez l'utiliser de deux manières : soit vous en lancez l'exécution comme celle d'un programme ordinaire, soit vous l'importez dans un script quelconque ou depuis la ligne de commande, pour en utiliser les classes :
»> import formes
»> f1 = formes.Rectangle(27, 12)
»> f1.mesures()
Un rectangle de 27 sur 12
a une surface de 27 * 12 = 324
et un périmètre de (27 + 12) * 2 = 78
»> f2 = formes.Carre(13)
»> f2.mesures()
Un carré de 13 sur 13
a une surface de 13 * 13 = 169
et un périmètre de (13 + 13) * 2 = 52
On voit dans ce script que la classe codice_135 est construite par dérivation à partir de la classe codice_44 dont elle hérite toutes les caractéristiques. En d'autres termes, la classe codice_135 est une classe fille de la classe codice_44.
Vous pouvez remarquer encore une fois que le constructeur de la classe codice_135 fait appel au constructeur de sa classe parente ( codice_140 ), en lui transmettant la référence de l'instance (c'est-à-dire self) comme premier argument.
Quant à l'instruction : 
placée à la fin du module, elle sert à déterminer si le module est « lancé » en tant que programme (auquel cas les instructions qui suivent doivent être exécutées), ou au contraire utilisé comme une bibliothèque de classes importée ailleurs. Dans ce cas cette partie du code est sans effet.