Python 面向对象编程入门指南：object 根类详解
摘要
在 Python 的类体系结构中，所有类最终都继承自一个共同的根类，即 object。它是新式类的起点，也是构建 Python 面向对象系统的基础。理解 object 类的运作方式，对于掌握 Python 类的继承机制和对象行为至关重要。
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本教程旨在为 Python 初学者提供一套全面的面向对象编程入门材料。读者应具备基本的 Python 语法知识以及对单片机开发的初步了解。与市面上其他 Python 面向对象教程相比，本文档更注重嵌入式系统中上位机开发的实际应用，涵盖串口通信、数据处理及动态图表绘制等典型功能，并结合 Sourcetrail 工具实现代码结构的可视化。
正文
Python 内置了多种数据类型，包括数字、序列、映射、类、实例和异常等。例如：字符串（str）、列表（list）、元组（tuple）和字典（dict）等，这些都是 Python 预定义的内置数据类型。
在 Python 中，所有的数据类型最终都继承自 object 类。这一类是 Python 类体系的根基，其定义如下：
class object: | 类层次结构的基类。 | 调用时，不接受任何参数，仅返回一个无状态的实例对象。 | 该类不支持任何自定义属性或方法。 | | 内置子类包括： | async_generator, anext_awaitable 等 | | 方法定义： | __delattr__, __dir__, __eq__, __format__, __ge__, | __getattribute__, __getstate__, __gt__, __hash__, __init__, | __le__, __lt__, __ne__, __reduce__, __reduce_ex__, | __repr__, __setattr__, __sizeof__, __str__ 等。
简而言之，object 是 Python 中所有类的父类。无论是否显式声明继承关系，类都会默认继承自 object。例如，以下代码定义了一个 Employee 类，尽管没有显式声明继承，其继承关系依然由 object 构成：
class Employee: pass# 打印 Employee 的继承关系print(Employee.__mro__)
object 类为所有对象提供了统一的行为接口，以下是其中一些常用方法及其功能：
- __init__：对象初始化方法。在子类中定义构造函数时，调用
super().__init__()可确保父类初始化流程。 - __str__：定义对象的字符串表示形式。用户可通过重写该方法来自定义输出格式。
- __getattr__ / __setattr__ / __delattr__：用于在属性访问、设置或删除时插入自定义逻辑。这些方法增强了对象的灵活性。
- __eq__ / __ne__：用于定义对象之间的相等性及不相等性，通常用于比较逻辑。
- __hash__：返回对象的哈希值，用于支持字典和集合等数据结构。
- __bool__：返回对象的布尔值，常见于条件判断。
- __dir__ / __doc__：前者用于获取对象属性和方法列表，后者用于提供类的描述文档。
直接实例化 object 类时，将无法为其添加任何自定义属性。以下代码即会产生错误：
o = object()o.x = 5 # 报错：无法为 object 实例添加属性
这是由于 Python 默认对 object 以及其他内置类型进行了内存优化，禁止任意属性的添加。object 类的存在，是为了为其他类的实现提供一个统一的基础。
此外，类的实例本身也可以作为父类参与继承关系。理解 object 类与 type 类之间的关系，有助于深入掌握 Python 的类与对象模型。