Chapter 12: Sınıflara Giriş

12.1 Basit Sınıfların Tanımlanması ve Oluşturulması

Programcı verinin çok sayıda ilgili parçasını fonksiyona aktarmak isterse, bunu sadece değişkenleri kullanarak yapmak zor olabilir. Daha iyi bir yol ise tüm bilgileri bir araya getiren bir veri yapısı tanımlayıp daha sonra bilgiye Address gibi bir isim vermektir. Bu, Python ve diğer modern dillerde sınıflar (class) kullanılarak kolayca yapılabilir.

Bu kod, bir adresi tutan örnek bir sınıftır:

class Address():
    name=""
    line1=""
    line2=""
    city=""
    state=""
    zip=""

Yukarıdaki kodta, Address sınıf ismidir. name ve city gibi sınıfta yer alan değişkenler sınıfın nitelikleri(attribute) ya da alanlarıdır(field).

Fonksiyon tanımlama ile sınıf oluşturma arasındaki benzerliklere dikkat edin. Bu kod bir sınıfı tanımlar fakat aslında onun bir örneğini oluşturur. Kod bilgisauara bir adresin hangi alanlarının olacağını ve başlangıç değerlerinin ne olacağını söyler.

Fonksiyonlardan ve değişkenlerden farklı olarak, sınıf isimleri büyük harfle başlamalıdır. Küçük harfle başlamak da mümkün olduğu halde, bu güzel bir gelenek olarak düşünülmemektedir.

Programcılar sık sık sınıfları çizelge haline getirirler, ve bu ders için bir çizelge şu şekildedir:

Sınıf ismi üstte ve her özellik onun altında isimleriyle listelenmektedir. Her özelliğin yanında string veya integer gibi veri türleri yazmaktadır.

Kod bir adres bile belirlese, bir adresin oluşturulmadığına dikkat edin. Tıpkı fonksiyon gibi, fonksiyonun tanımlanmış olması onun oluşturulduğu anlamına gelmez. Sınıf oluşturmak ve alanları belirlemek için, alttaki örneğe bakın:

# Adres oluştur
homeAddress=Address()

# Adresteki alanları belirle
homeAddress.name="John Smith"
homeAddress.line1="701 N. C Street"
homeAddress.line2="Carver Science Building"
homeAddress.city="Indianola"
homeAddress.state="IA"
homeAddress.zip="50125" 

address sınıfının bir örneği 9. satırda oluşturulmuştur. Sınıf isminin kullanıldığına ve parantezlerle devam ettiğine dikkat edin. Değişken ismi normal değişken adlandırma kurallarına uyacak şekilde her şey olabilir.

Sınıfta alanları belirlemek için, program nokta operatörü kullanmak zorundadır. Bu operatör homeAddress ile alan arasındaki noktadır. Atamanın sol kısmı normal gibi görünmektedir. 12-17 arası astırlar her alana değer atarlar.

Çok yaygın yapılan bir hata ise sınıflarla çalışırken değişken ismini belirtmeyi unutmaktır. Sadece bir address oluşturulduysa, bilgisayarın şehri "Indianola" pşaral belirlerken bu adresi kullanacağını varsaymak normaldir. Ancak bu durum böyle değildir.

ıkinci bir adres de oluşturulabilir ve ikisinin de alanları kullanılabilir. Önceki örneklerin devamı olarak alttaki kodu inceleyin:

# Başka bir adres oluştur
vacationHomeAddress=Address()

# Adreslerdeki alanları belirle
vacationHomeAddress.name="John Smith"
vacationHomeAddress.line1="1122 Main Street"
vacationHomeAddress.line2=""
vacationHomeAddress.city="Panama City Beach"
vacationHomeAddress.state="FL"
vacationHomeAddress.zip="32407"

print ("Müşterinin ev adresi şu şehirde: "+homeAddress.city)
print ("Yazlığı ise şurda: "+vacationHomeAddress.city)

19. satır yeni bir değişken ismine atanan ikinci bir adres oluşturuyor. 22-27 arası satırlar bu yeni sınıf örneği için alanları dolduruyor. 29. satır ev adresinin olduğu şehri gösteriyor, çünkü homeAddress nokta operatöründen önce gözüküyor. 30. satır yazlığın adresini gösteriyor, bunun sebebi de vacationHomeAddress nokta operatöründen önce gözüküyor.

Yukarıdaki örneklerde, Address, sınıf olarak çağırılır çünkü o veri nesnesinin yeni bir sınıflandırmasını tanımlıyor. homeAddress ve vacationHomeAddress değişkenleri nesnelere(objects) tekabül ediyor çünkü onlar aslında Address sınıfının örneklerine tekabül ediyor. Nesne için basit bir tanım yapmak gerekirse o, sınıfın bir örneğidir.

Çok miktarda veriyi bir sınıfın içerisinde alanlara koymak veriyi bir fonksiyonun içerisine ve dışarısına aktarmayı kolaylaştırıyor.Alttaki kodta, fonksiyon address'i bir parametre olarak alıyor ve onu ekrana yazdırıyor. address'in tüm alanlarındaki parametreleri ayrı ayrı aktarmak gerekli değildir.

# Ekrana bir adres yazdır
def printAddress(address):
    print (address.name)
	# Adreste 1. satır(line1) varsa, onu ekrana yazdır
    if( len(address.line1) > 0 ):
        print (address.line1)
	# Adreste 2. satır(line2) varsa, onu ekrana yazdır
    if( len(address.line2) > 0 ):
        print( address.line2 )
    print( address.city+", "+address.state+" "+address.zip )

printAddress( homeAddress )
print()
printAddress( vacationHomeAddress )

12.1.1 Tekrar

1. Bu sınıfın bir örneğini oluşturacak ve niteliklerini belirleyecek bir kod yazın:
   

   

   class Dog():
       age=0
       name=""
       weight=0
   

2. Bu sınıfın iki farklı örneğini oluşturan ve ikisine de nitelikleri belirleyen bir kod yazın:

   class Person():
       name=""
       cellPhone=""
       email=""
   

3. Alttaki kod için, kodun çalışabilmesi için uygun sınıf isminde ve niteliklerde bir sınıf yazın.

   myBird = Bird()
   myBird.color="green"
   myBird.name="Sunny"
   myBird.breed="Sun Conure"
   

4. Basit bir 2 boyutlu oyunda bir karakteri temsil edecek bir sınıf oluşturun. Konum, isim ve güç niteliklerini dahil edin.
5. Alttaki kod çalışır, fakat doğru değildir. Programcı neyi yanlış yapmıştır?

   class Person:
       name=""
       money=0
   
   nancy=Person()
   name="Nancy"
   money=100
   

6. Koda biraz bakın. Çalışmıyor. Hatayı bulabilir misiniz?

   class Person:
       name=""
       money=0
   
   bob = Person()
   print (bob.name,"has",money,"dollars.")
   

7. Hata düzeltilmiş olsa bile, program istenen sonucu yazdırmayacaktır:
   Bob has 0 dollars.
   Neden bu durum oluşuyor?

12.1.2 Metotlar

Niteliklere ek olarak, sınıflar metotlara(methods) sahip olabilirler. Metot, sınıfın içerisinde var olan fonksiyona denir. Yukarıdaki tekrar kısmında 1. problemden Dog sınıfının örneği olan kodu genişletirsek, alttaki kod köpek havlaması için bir metot eklemektedir.

class Dog():
    age=0
    name=""
    weight=0

    def bark(self):
        print( "Hav!" )	

Metot'un tanımlanması yukarıda 6 ve 7'nci satırlarda yapılmıştır. Bir sınıfta metot tanımlamaları nerdeyse tamamen bir fonksiyon tanımlaması gibi görünmektedir. Büyük farklılık ise parametre olarak self'in 6. satıra eklenmiş olmasıdır. Sınıfların içerisindeki bütün metotlarda ilk parametre self olmalıdır. Bu parametre, fonksiyon onu kullanmasa bile gereklidir.

Burda sınıflar için metot oluştururken aklınızda tutmanız için önemli noktalar yer alıyor:

• Nitelikler önce listelenmelidir, daha sonra metotlar gelir.
• Bütün metotların ilk parametresi self olmalıdır.
• Metot tanımlamaları tam bir sekme girintilenir.

Metotlar, bir nesnedeki niteliklerin belirtilmesine benzer bir şekilde çağırılabilir. Alttaki kodu inceleyin.

myDog = Dog()

myDog.name="Spot"
myDog.weight=20
myDog.age=3

myDog.bark()

9. satırda köpek(dog) oluşturuluyor. 11-13 satırlarında nesnenin nitelikleri belirleniyor. 14. satır bark (havlama) fonksiyonunu çağırıyor. bark fonksiyonu bir tane parametreye sahip olsa bile, self hiçbir şey aktarmaz. Sebebi ise ilk parametrenin dog nesnesinin kendisine bir referans olarak görülmesidir. Perde arkasında, Python şunun gibi görünen bir çağırma yapar:

# Örnek, fakat gerçek anlamda geçerli değil
Dog.bark(myDog)

bark fonksiyonu herhangi bir niteliğe referans kurmak isterse, bunu self referans değişkenini kullanarak yapar. Örneğin, köpek havladığında köpeğin adını da yazacak şekilde Dog sınıfını değiştirebiliriz. Alttaki kodta, isim niteliğine nokta operatörü ve self referansı kullanılarak erişilebilir.

    def bark(self):
        print( "Woof says",self.name )

Nitelikler sıfatlardır, metotlar fiillerdir. Bu sınıf için çizim için alttakine bakılabilir:

12.1.3 Örnek: Top Sınıfı

Bu, Python/Pygame'de kullanılarak bir top çizdirebilecek örnek kodtur. Tüm parametreleri bir sınıfta toplamak yönetimi daha kolay bir hale getirir.

class Ball():
    # --- Sınıf Nitelikleri ---
    # Topun konumu
    x=0
    y=0

    # Top vektörü
    change_x=0
    change_y=0

    # Top boyutu
    size=10

    # Top rengi
    color=[255,255,255]

	# --- Sınıf Metotları ---
    def move(self):
        self.x += self.change_x
        self.y += self.change_y
            
    def draw(self, screen):
        pygame.draw.circle(screen, self.color, [self.x, self.y], self.size )

Altta, ana program döngüsünden önce top oluşturmak için yer alacak ve niteliklerini atayacak bir kod var:

theBall = Ball()
theBall.x = 100
theBall.y = 100
theBall.change_x = 2
theBall.change_y = 1
theBall.color = [255,0,0]

Bu kod topu hareket ettirmek ve çizmek için ana döngünün içerisine gidecek:

theBall.move()
theBall.draw(screen)

12.2 Referanslar (References)

Alttaki kodu bir inceleyin:

class Person:
    name=""
    money=0

bob = Person()
bob.name="Bob"
bob.money=100

Kavramlar hakkında yaşanan sıkça rastlanan bir yanılgı ise nesnelerle çalışırken bob'un Person nesnesi olduğunu varsaymaktır. Durum böyle değildir. bob değişkeni Person nesnesine bir referanstır. Bu, örnek kodumuzun tamamlanması ve çalıştırılmasıyla gösterilebilir:

nancy = bob
nancy.name="Nancy"

print(bob.name,"has",bob.money,"dollars.")
print(nancy.name,"has",nancy.money,"dollars.")

Eğer bob gerçekten bir nesne olsaydı, 9. satırda nesnenin bir kopyası oluşturulurdu ve iki nesne var olurdu. Programın çıktısı Bob ve Nancy'nin 100 dolara sahip olduğunu söylerdi. Fakat çalıştırdığımızda, program onun yerine şöyle bir çıktı veriyor:

Nancy has 100 dollars.
Nancy has 100 dollars.

bob'un sakladığı şey ise nesnenin referansıdır. Referansın yanısıra, adres, işaretçi(pointer) ya da tanıtıcı değer(handle) olarak da çağırılabilir. Referans, nesnenin saklandığı yerin bilgisayar hafızasındaki adresidir. Bu adres, eğer yazdırılırsa, hegzadesimal(onaltılık) bir sayıdır ve 0x1e504 gibi bir şeye benzer. 9. satır çalıştırıldığında bu adresin işaret ettiği bütün nesne yerine sadece adres kopyalanır.

12.2.1 Fonksiyonlar ve Referanslar

Alttaki kod önceden gösterilen diğer örneklerle benzerdir. 1. satır, sayı alan bir fonksiyon oluşturmuştur. money değişkeni gönderilen verinin kopyasıdır. Bu sayıya 100 eklemek 10. satırda bob.money içerisinde saklanan sayıyı değiştirmez. Bu nedenle, 13. satırdaki print ifadesi 200 değil, 100 yazdırır.

def giveMoney1(money):
    money += 100

class Person:
    name=""
    money=0

bob = Person()
bob.name="Bob"
bob.money=100

giveMoney1(bob.money)
print(bob.money)

Alttaki eklenmiş koda bakın. Bu kod bob.money'in artmasına ve print ifadesinin 200 yazdırmasına neden olur.

def giveMoney2(person):
    person.money += 100

giveMoney2(bob)
print(bob.money)

Bu neden çalıştı? Çünkü person nesnenin bir hafıza adresini içeriyor, nesnenin aslını içermiyor. Bu, banka hesap numarası olarak düşünülebilir. Fonksiyon banka hesap numarasının bir kopyasına sahip, bütün banka hesabının kopyasına değil. Yani, banka hesap numarasının kopyasına 100 dolar eklemek Bob'un banka hesabını da artırarak dengeliyor.

Diziler de aynı yolla çalışır. Diziyi (listeyi) bir parametre olarak alan ve bu dizideki değerleri değiştiren fonksiyon, kodun oluşturduğu aynı diziyi de değiştirir. Dizinin adresi kopyalanmıştır, fakat bütün dizi kopyalanmamıştır.

12.2.2 Tekrar

1. kedi isimli bir sınıf oluşturun. Ona isim, renk ve ağırlık niteliklerini verin. Ayrıca miyav isimli bir metot verin.
2. Bu kedi sınıfının bir örneğini oluşturun, nitelikleri belirtin ve miyav metodunu çağırın.
3. Canavar isimli bir sınıf oluşturun. Ona bir isim niteliği ve güç için bir integer niteliği verin. miktar'ı bir parametre olarak alan ve verilen sayıda gücü azaltan gucuAzalt isimli bir metot oluşturun. Bu metodun içerisinde, güç sıfır olursa hayvanın öldüğünü ekrana yazdıran bir kod bulunsun.

12.3 Yapıcılar

Python sınıfları sınıfın örneği her oluşturulduğunda çağırılan özel bir fonksiyona sahiptir. Örneğin, altta Dog bir sınıf ve devamında bu sınıfın örneğini oluşturan bir kod bulunuyor:

class Dog()
    name=""

myDog = Dog()

Yapıcı (inşa edici,constructor) diye çağırılan bir fonksiyon ekleyerek bir programcı, sınıfın örneklendiği her seferde otomatik olarak çalışan bir kod ekleyebilir. Alttaki yapıcı kod örneğini inceleyin:

class Dog():
    name=""

    # Yapıcı
	# Bu tür bir nesne oluşturulduğunda çağırılır
    def __init__(self):
        print("Yeni bir köpek doğdu!")

# Bu, köpeği oluşturur
myDog = Dog()

Yapıcı 6. satırda başlıyor. Yapıcının adı __init__ olmak zorundadır. Yapıcılar ilk parametre olarak self'i almak zorundadır. İstendiği takdirde, yapıcılar daha fazla parametreye sahip olabilir. Program çalıştırıldığında, şunu yazdıracaktır:
Yeni bir köpek doğdu!
10. satırda Dog nesnesi oluşturulduğunda, __init__ fonksiyonu otomatik olarak çağırılır ve mesaj ekrana yazdırılır.

Yapıcı bir fonksiyon nesnenin başlatılması ve verilerin ayarlanması için kullanılabilir. Örneğin, örnek kodta yer alan name niteliği dog nesnesi oluşturulduktan sonra boş bırakılmıştır. Peki ya programcı bir nesneyi varsayılan bir değerde bırakmayı isterse? Bazı nesneler oluşturuldukları anda değerlerinin olmasına gerek duyarlar. Yapıcı fonksiyon bunu gerçekleştirmek için kullanılabilir. Alttaki kodu inceleyin:

class Dog():
    name=""

    # Yapıcı
	# Bu tür bir nesne oluşturulduğunda çağırılır
    def __init__(self, newName):
        self.name = newName

# Bu, köpeği oluşturur
myDog = Dog("Spot")

# Atamanın yapıldığını doğrulamak için ismi ekrana yazdır
print(myDog.name)

# Bu satır hata verecektir çünkü
# içeriye bir isim gönderilmemiştir.
herDog = Dog()

6. satırda program newName isimli ek bir parametre edinmiştir. Bu parametrenin değeri Dog sınıfında name niteliğini atamak için kullanılmıştır. Sık yapılan bir hata ise __init__ fonksiyonunun parametresine nitelik ile aynı ismi vermek ve değerlerinin otomatik olarak senkronize olacağını sanmaktır. Bu, gerçekleşmez.

class Dog():
    name="Rover"

    # Yapıcı
	# Bu tür bir nesne oluşturulduğunda çağırılır
    def __init__(self, name):
        # Bu "Rover" yazdıracaktır
        print(self.name)
        # Bu "Spot" yazdıracaktır
        print(name)

# Bu Dog nesnesini oluşturur
myDog = Dog("Spot")

Önceki örnekte, ekrana yazdırılan iki farklı değişken var. name adlı değişken 5. satırda metodun bir parametresi olarak oluşturuluyor. Bu metot değişkeni metot bittiği anda silinir. Bu, name isimli nitelikle aynı ismi paylaştığı halde (aynı zamanda örnek değişkeni olarak da bilinir), o tamamen farklı bir değişkendir. self.name değişkeni Dog sınıfının bu özel örneğinin name niteliğini belirtir. Dog sınıfının bu örneği var olduğu müddetçe o da var olacaktır.

12.3.1 Tekrar

Bu tekrar için boş çalışma kağıdını indirin: [Microsoft Word DOCX] [Microsoft Word DOC] [PDF]

1. Sınıf isimleri büyük harfle mi küçük harfle mi başlamalıdır?
2. Metot isimleri büyük harfle mi küçük harfle mi başlamalıdır?
3. Nitelik isimleri büyük harfle mi küçük harfle mi başlamalıdır?
4. Bir sınıfta ilk olarak nitelikler mi metotlar mı listelenmelidir?
5. Referansın diğer isimleri nelerdir?
6. Örnek değişkenin diğer ismi nedir?
7. Sınıfın örneği için kullanılan isim nedir?
8. Star isimli, her oluşturulduğunda ekrana “Bir yıldız doğdu!” yazdıran bir sınıf oluşturun.
9. Güç ve isim için nitelikleri barındıran Canavar isimli bir sınıf oluşturun. Bu sınıfa gönderilen parametrelere göre nesnenin gücünü ve ismini atayan bir yapıcı fonksiyon ekleyin.

12.4 Miras (Kalıtım, Inheritance)

Sınıfları ve nesneleri kullanmanın bir başka güçlü özelliği miras alma olanağına imkan sağlamalarıdır. Bir sınıf oluşturup bir üst sınıf(ebeveyn)tan tüm nitelikleri ve metotları miras almak mümkündür. Örneğin, bir program Person isimli ve bir kişi için gerekli tüm niteliklere sahip bir sınıf oluşturabilir. Program daha sonra, bu alanlardan miras alan alt sınıflar(çocuklar) oluşturabilir. Bu alt sınıflar daha sonra miras aldıkları sınıfın özellik ve metotlarına ihtiyaçlarına karşılık gelen alanları ve metotları ekleyebilir.

Bir ebeveyn sınıf daha genel olmalıdır, alt sınıfın özet versiyonu olmalıdır. Örneği, ana sınıf bir Hayvan olabilirken, alt sınıf bir Köpek olabilir ve bu alt sınıf da Pıtır isimli bir alt sınıfa sahip olabilir. Bu şekilde bir çocuktan ebeveyne bağlantı bir ilişki olarak adlandırılır. Örneğin, yunus bir memeli ailesindendir. Bu ters yönde çalışmaz. Bir memeli hayvan yunus olmak zorunda değildir. Yani Yunus sınıfı asla Memeli sınıfının ebeveyni olmak zorunda değildir. Aynı şekilde, Masa sınıfı da Sandalye sınıfının bir alt sınıfı olmak zorunda değildir çünkü sandalye bir masa değildir.

class Person():
    name=""

class Calisan(Person):
    job_title=""

class Musteri(Person):
    email=""

johnSmith = Person()
johnSmith.name = "John Smith"

janeEmployee = Calisan()
janeEmployee.name = "Jane Employee"
janeEmployee.job_title = "Web Developer"

bobCustomer = Musteri()
bobCustomer.name = "Bob Customer"
bobCustomer.email = "send_me@spam.com"

4. ve 7. satırda Person'u parantezlerin arasına alarak, programcı bilgisayara Person'un hem Calisan hem de Musteri sınıflarının ebeveyni olduğunu söylemiştir. Bu programa 14. ve 18. satırlarda name niteliğini atama olanağı sağlamıştır.

Ayrıca metotlar da miras alınır. Alttaki kod 3 kez “Kişi oluşturuldu” yazdıracaktır çünkü müşteri ve çalışan sınıfları ebeveyn sınıftan yapıcı fonksiyonu miras alır:

class Person():
    name=""

    def __init__(self):
        print("Kişi oluşturuldu")

class Calisan(Person):
    job_title=""

class Musteri(Person):
    email=""

johnSmith = Person()
janeEmployee = Calisan()
bobCustomer = Musteri()

Farklı bir işlevsellik sağlamak için metotlar çocuk sınıf yüzünden iptal edilebilir. Alttaki kodta, çocuk sınıflar kendi yapıcılarına sahiptir, yani ebeveynin sınıfı çalışmayacaktır:

class Person():
    name=""

    def __init__(self):
        print("Person created")

class Calisan(Person):
    job_title=""

    def __init__(self):
        print("Çalışan oluşturuldu")

class Musteri(Person):
    email=""

    def __init__(self):
        print("Müşteri oluşturuldu")

johnSmith = Person()
janeEmployee = Calisan()
bobCustomer = Musteri()

Programcı hem ebeveyn hem de çocuk sınıfının metotlarını çalıştırmak isterse, çocuk direk ebeveynin metodunu çağırabilir:

class Person():
    name=""

    def __init__(self):
        print("Person created")

class Calisan(Person):
    job_title=""

    def __init__(self):
        Person.__init__(self)
        print("Çalışan oluşturuldu")

class Musteri(Person):
    email=""

    def __init__(self):
        Person.__init__(self)
        print("Müşteri oluşturuldu")

johnSmith = Person()
janeEmployee = Calisan()
bobCustomer = Musteri()

12.4.1 Tekrar

Alttaki programı oluşturun. Onu kodlamadan önce yazmayı deneyin. Bunu yapmak için boş bir çalışma kağıdı indirin: [Microsoft Word DOCX] [Microsoft Word DOC] [PDF]

1. Hayvan isimli bir sınıf oluşturan kod yazın:
   • isim adlı bir nitelik ekleyin.
   • Hayvan sınıfına yemekye() adlı ve "Munch munch" yazdıran bir metot ekleyin.
   • Hayvan sınıfına gurultuYap() isimli bir metot ekleyin ve bu metodun “[hayvan ismi] gırrr dedi.” yazmasını sağlayın.
   • Hayvan sınıfına “Bir hayvan doğdu.” yazdıran yapıcı fonksiyon ekleyin.
2. Kedi isimli bir sınıf:
   • Hayvan sınıfını ebeveyn yapın.
   • Kedi için “[hayvan ismi] miyav dedi.” yazdıran bir gurultuYap() metodu ayarlayın.
   • Kedi için “Bir kedi doğdu.” yazdıran ve ebeveyn yapıcı fonksiyonunu çağıdan bir yapıcı fonksiyon yazın.
3. Kopek isimli bir sınıf
   • Hayvan sınıfını ebeveyn yapın.
   • Kopek için “[hayvan ismi] hav dedi.” yazdıran bir gurultuYap() metodu ayarlayın.
   • Kopek için “Bir köpek doğdu.” yazdıran ve ebeveyn yapıcı fonksiyonunu çağıdan bir yapıcı fonksiyon yazın.
4. Şunları içeren bir ana program yapın:
   • Bir kedi, iki köpek ve bir hayvan oluşturan kod.
   • Her hayvan için isim belirleyin.
   • yemekye() ve gurultuYap() metotlarını her hayvan için çağıran bir kod.

You are not logged in. Log in here and track your progress.