Réinventer les classes

En Python, tout est un dictionnaire

On entend souvent dire que "tout est un dictionnaire" en Python. En effet, pour les classes et objets, les attributs et méthodes d'une classe sont bel et bien stockés dans des dictionnaires. Il est possible d'accéder à tous les attributs d'un objet en utilisant l'attribut spécial __dict__ de l'objet.

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def distance(self, other):
        return ((self.x - other.x) ** 2 + (self.y - other.y) ** 2) ** 0.5

p = Point(0, 0)
print(p.__dict__)  # {'x': 0, 'y': 0}

Pour les méthodes, elles sont stockées dans le dictionnaire __dict__ de la classe. Ce dictionnaire contient toutes les méthodes de la classe, y compris les méthodes spéciales mais pas méthodes héritées sauf si elles ont été redéfinies dans la classe fille. Bref ce que le programmeur a défini dans la classe et les méthodes spéciales par défaut.

Il est possible d'obtenir la classe d'un objet en utilisant l'attribut spécial __class__. Ainsi le code suivant affiche le dictionnaire des méthodes de la classe Point pour l'objet p.

print(p.__class__.__dict__)

La fonction dir

Il y a beaucoup à dire sur la façon dont Python gère les attributs et les méthodes des objets et les possibilités pour les manipuler. Nous allons néanmoins simplement présenter une dernière fonction qui est très utile pour inspecter les objets : la fonction dir. Elle combine en une seule liste les attributs et méthodes d'un objet ou d'une classe et parcours la chaîne d'héritage pour afficher tous les attributs et méthodes accessibles. Cela évite de devoir utiliser __dict__ et __class__ pour inspecter les objets.

Réinventer les classes

Un programmeur veut créer des objets 'Personne' et 'Employé'. Dans un langage de programmation qui ne supporte pas les classes, il pourrait utiliser des dictionnaires pour représenter ces objets :

def creer_personne(nom, age):
    return {'nom': nom, 'age': age}

p1 = creer_personne('Alice', 25)
p2 = creer_personne('Bob', 30)

print(f"{p1['nom']} a {p1['age']} ans.")  # Affiche : Alice a 25 ans.
print(f"{p2['nom']} a {p2['age']} ans.")  # Affiche : Bob a 30 ans.

On pourrait aussi ajouter des fonctions pour manipuler ces objets :

def dire_bonjour(personne):
    print(f"Bonjour, je m'appelle {personne['nom']}.")

Ainsi, la clé du dictionnaire sert à accéder à l'attribut de l'objet. Les fonctions qui agissent sur ces objets prennent ces dictionnaires en argument. Si on voulait maintenant créer un objet 'Employé', on pourrait ajouter des clés 'salaire' et 'poste' au dictionnaire. On pourrait même réutiliser la fonction 'creer_personne' pour créer un objet 'Employé' :

def creer_employe(nom, age, salaire, poste):
    employe = creer_personne(nom, age)
    employe['salaire'] = salaire
    employe['poste'] = poste
    return employe

On voit donc ici apparaître une notion de constructeur et d'héritage. Les classes sont en quelques sortes des dictionnaires améliorés. Elles sont moins générales, car on ne peut pas y ajouter des clés arbitraires, mais cette restriction est justement ce qui les rend plus puissantes. En effet, les attributs d'une classe sont définis explicitement et les méthodes qui agissent sur ces attributs sont aussi définies explicitement. Ceci permet de mieux structurer le code et de le rendre plus lisible. Cela permet aussi à votre éditeur de code de vous aider en vous proposant des suggestions de code et en vous signalant des erreurs.

Sous forme de classe, le code précédent pourrait ressembler à ceci :

class Personne:
    def __init__(self, nom, age):
        self.nom = nom
        self.age = age

    def dire_bonjour(self):
        print(f"Bonjour, je m'appelle {self.nom}.")

class Employe(Personne):
    def __init__(self, nom, age, salaire, poste):
        super().__init__(nom, age)
        self.salaire = salaire
        self.poste = poste

On voit donc que les classes sont une manière plus structurée de gérer des objets en programmation. Néanmoins les concepts de base sont les mêmes. L'appel à super().__init__ dans la classe Employe est l'équivalent de l'appel à creer_personne dans la version sans classes. La méthode dire_bonjour de la classe Personne est l'équivalent de la fonction dire_bonjour de la version sans classes. Notez que dire_bonjour de la version sans classes fonctionne également avec les dictinonnaires créés par creer_employe de la même manière que dire_bonjour de la classe Personne fonctionne avec les objets de la classe Employe.

Pour ce qui est du self de la méthode __init__ ou dire_bonjour de la classe Personne, il remplace le dictionnaire passé en argument dans la version sans classes. En effet, self est une référence à l'instance de la classe elle-même. Ainsi, self.nom est l'équivalent de personne['nom'] dans la version sans classes. De plus, self est passé automatiquement en argument à toutes les méthodes de la classe, ce qui simplifie le code.