Python Classes e Objetos

Até aqui você guardou cada informação numa variável solta: nome = "Café", preco = 18.90, estoque = 12. Com um produto, tudo bem. Com os 40 produtos da lojinha da Ana, começa a bagunça: qual preço é de qual produto? A classe resolve isso. Ela é um modelo que diz como uma coisa é feita ("todo produto tem nome e preço"), e a partir dela você cria quantas coisas quiser, cada uma com os seus próprios dados. Cada coisa criada a partir da classe se chama objeto. Esta aula abre o capítulo de Orientação a Objetos: o jeito de programar em que o programa é feito de objetos que guardam dados e sabem fazer coisas.

A ideia: a forma e os bolos

Pense numa forma de bolo. A forma não é um bolo: você não come a forma. Ela é o modelo que dá o formato. Com a mesma forma, a padaria do bairro faz um bolo de chocolate, um de cenoura e um de laranja. Os três têm o mesmo formato, mas cada um é um bolo diferente, com o seu próprio sabor. Se alguém come um pedaço do bolo de cenoura, o de chocolate continua inteiro.

Outra comparação: a ficha de cadastro em branco da lojinha. Ela diz quais campos todo produto tem (nome, preço, estoque). Cada produto cadastrado é uma ficha preenchida, uma cópia da ficha em branco com os dados daquele produto.

"Instância" é a palavra que os programadores usam para "objeto feito a partir de uma classe". cafe é uma instância de Produto: as duas frases querem dizer a mesma coisa.

1. Você já usa objetos desde a primeira aula

Em Python, tudo é objeto: textos, números, listas. Cada um deles foi feito a partir de uma classe que já vem pronta com o Python. A função type() mostra qual é:

nome = "ana"
print(type(nome))
print(nome.upper())
print(type(42))
print(type([1, 2]))

$ python3 ja_conhece.py
<class 'str'>
ANA
<class 'int'>
<class 'list'>

<class 'str'> quer dizer: o texto "ana" é um objeto da classe str (de string, "texto"). E o .upper() que você usou na aula Métodos de Texto é uma coisa que todo objeto str sabe fazer. Até agora você só usou classes que outras pessoas escreveram. Nesta aula você vai escrever a sua.

2. A classe mais simples

class Produto:
    pass


cafe = Produto()
print(cafe)
print(type(cafe))

class

A palavra-chave que cria uma classe (em inglês, "classe", no sentido de "categoria, tipo de coisa").

Produto

O nome da classe. Por costume, nomes de classe começam com letra maiúscula e, se tiverem mais de uma palavra, cada uma começa com maiúscula, sem sublinhado: Produto, ContaBancaria, ItemDoPedido. É o jeito de saber, só de olhar, que aquele nome é uma classe.

:

Os dois-pontos abrem o bloco da classe, como no if e no def.

pass

"Passar", não fazer nada. O bloco da classe não pode ficar vazio, e por enquanto não temos nada para pôr nele. O pass ocupa o lugar.

cafe = Produto()

O nome da classe seguido de parênteses cria um objeto novo (usa a forma para fazer um bolo). O objeto é guardado na variável cafe.

print(cafe)

Mostra o objeto. Como ainda não ensinamos o Python a mostrar um Produto de um jeito bonito, ele mostra do jeito padrão.

As duas linhas em branco depois da classe não são obrigatórias, mas são o costume (o guia de estilo do Python, a PEP 8, pede duas linhas em branco em volta de uma classe). Elas separam o modelo do código que o usa.

$ python3 produto.py
<__main__.Produto object at 0x7f7351990590>
<class '__main__.Produto'>

Lendo o <__main__.Produto object at 0x7f7351990590>

< >

Os sinais de menor e maior avisam: "isto não é um texto que você escreveu, é uma descrição do objeto".

__main__

Onde a classe foi criada. __main__ ("principal") é o nome que o Python dá ao arquivo que você mandou rodar. Se a classe viesse de outro módulo, apareceria o nome dele.

Produto object

"Objeto da classe Produto".

at 0x7f7351990590

"No endereço 0x7f7351990590": o lugar da memória do computador onde esse objeto está guardado, escrito em hexadecimal (o 0x avisa que o número está na base 16).

Rode o mesmo programa de novo e veja o endereço:

$ python3 produto.py
<__main__.Produto object at 0x7f8bdaf90590>
<class '__main__.Produto'>

Mudou. A cada execução, o Python guarda o objeto num lugar diferente da memória. Por isso, quando você rodar esses exemplos no seu computador (ou no editor do guia), vai ver outro número. (No editor do guia, que roda o Python dentro do navegador, o número costuma ser mais curto, como 0x1734f78, e também muda de um Rodar para o outro.) Não se preocupe com ele: o endereço não diz nada sobre o produto, só onde ele está. Na aula Métodos Especiais, você vai ensinar o Python a mostrar Produto: Café no lugar dessa descrição.

A segunda linha, <class '__main__.Produto'>, é o type(cafe): o objeto cafe é da classe Produto, criada no __main__. Repare que é o mesmo formato do <class 'str'> lá de cima: a sua classe é um tipo, igualzinho aos que já vêm com o Python.

3. Uma forma, vários bolos

Com a mesma classe, você cria quantos objetos quiser. Cada chamada Produto() faz um objeto novo:

class Produto:
    pass


cafe = Produto()
pao = Produto()

print(cafe)
print(pao)
print(cafe is pao)

$ python3 dois_objetos.py
<__main__.Produto object at 0x7f99bc530590>
<__main__.Produto object at 0x7f99bc518690>
False

Dois endereços diferentes: são dois objetos diferentes, guardados em lugares diferentes. O is (aula is e in) pergunta "é o mesmo objeto?", e a resposta é False. São dois bolos da mesma forma, não o mesmo bolo.

4. Atributos: os dados de cada objeto

Um objeto vazio não serve para muita coisa. Para guardar dados nele, use o ponto: objeto.nome_do_dado = valor. Cada dado guardado assim se chama atributo do objeto.

class Produto:
    pass


cafe = Produto()
cafe.nome = "Café"
cafe.preco = 18.90

pao = Produto()
pao.nome = "Pão de forma"
pao.preco = 9.50

print(cafe.nome, cafe.preco)
print(pao.nome, pao.preco)

cafe.preco = 21.00
print(cafe.nome, cafe.preco)
print(pao.nome, pao.preco)

cafe.nome = "Café"

Cria, dentro do objeto cafe, um atributo chamado nome com o valor "Café". Leia o ponto como "de": "o nome do café recebe Café".

pao.nome = "Pão de forma"

O objeto pao tem o seu próprio nome. Os dois atributos têm o mesmo nome, mas moram em objetos diferentes.

print(cafe.nome, cafe.preco)

Para ler um atributo, também se usa o ponto.

cafe.preco = 21.00

Um atributo funciona como uma variável: dá para trocar o valor. O preço do café subiu.

$ python3 atributos.py
Café 18.9
Pão de forma 9.5
Café 21.0                          « o preço do café mudou…
Pão de forma 9.5                   « …e o do pão continua o mesmo

Mudar o preço do café não mexeu no pão: cada objeto guarda os seus dados. É o bolo de cenoura que perdeu um pedaço, enquanto o de chocolate continua inteiro. (O 18.90 aparece como 18.9 porque o print não mostra o zero do fim; para mostrar 18.90, use uma f-string com :.2f, como na aula f-strings.)

No modo interativo dá para ver o objeto por dentro com a função vars(), que mostra os atributos dele como um dicionário:

$ python3 -q
>>> class Produto:
...     pass
...
>>> cafe = Produto()
>>> cafe
<__main__.Produto object at 0x7f4e131ff0e0>
>>> cafe.nome = "Café"
>>> cafe.nome
'Café'
>>> vars(cafe)
{'nome': 'Café'}
>>> exit()

(O -q, de quiet, "quieto", só esconde a mensagem de boas-vindas do Python.) Por dentro, os atributos de um objeto ficam guardados num dicionário: o nome do atributo é a chave.

class Produto:
    pass


cafe = Produto()
cafe.nome = "Café"
cafe.preco = 18.90
print(cafe.nome, cafe.preco)

# crie aqui o leite

class Produto:
    pass


cafe = Produto()
cafe.nome = "Café"
cafe.preco = 18.90
print(cafe.nome, cafe.preco)

leite = Produto()
leite.nome = "Leite"
leite.preco = 6.50
print(leite.nome, leite.preco)

5. De que classe é este objeto?

Duas formas de perguntar: type() diz qual é a classe; isinstance() ("é instância de?") responde True ou False.

class Produto:
    pass


class Aluno:
    pass


cafe = Produto()
print(isinstance(cafe, Produto))
print(isinstance(cafe, Aluno))
print(type(cafe) == Produto)
print(type(cafe).__name__)

$ python3 isinst.py
True
False
True
Produto

isinstance(cafe, Produto)

"O cafe é um Produto?" Sim: True.

isinstance(cafe, Aluno)

"O cafe é um Aluno?" Não: False. Um programa pode ter várias classes, cada uma com o seu nome.

type(cafe) == Produto

Compara a classe do objeto com Produto. Também dá True.

type(cafe).__name__

Só o nome da classe, como texto: Produto.

Para perguntar "é um produto?", prefira o isinstance(). Na aula Herança você vai ver por quê: ele também aceita as classes "filhas" de Produto, e o type() == não.

Formas diferentes de escrever a mesma classe

Você vai encontrar classes escritas de três jeitos em códigos e tutoriais pela internet:

class Produto:
    pass


class Aluno():
    pass


class Animal(object):
    pass


print(Produto, Aluno, Animal)
print(Produto.__bases__, Aluno.__bases__, Animal.__bases__)

$ python3 formas.py
<class '__main__.Produto'> <class '__main__.Aluno'> <class '__main__.Animal'>
(<class 'object'>,) (<class 'object'>,) (<class 'object'>,)

As três dão no mesmo. O __bases__ mostra de quem a classe "herda": nas três, é de object, a classe-mãe de todas as classes do Python. Escrever (object) era necessário no Python 2, que acabou em 2020; no Python 3, toda classe herda de object sozinha. Os parênteses depois do nome da classe servem para a herança, assunto da aula Herança.

Quando dá errado

class Produto:
    pass


cafe = Produto()
cafe.nome = "Café"
print(cafe.nome)
print(cafe.preco)

$ python3 sem_atributo.py
Café
Traceback (most recent call last):
  File "/home/ana/sem_atributo.py", line 8, in <module>
    print(cafe.preco)
          ^^^^^^^^^^
AttributeError: 'Produto' object has no attribute 'preco'

class Produto:
    pass


cafe = Produto
pao = Produto
cafe.nome = "Café"
print(pao.nome)
print(cafe)

$ python3 sem_parenteses.py
Café                               « o pão se chama Café?!
<class '__main__.Produto'>         « cafe não é um objeto: é a própria classe

class Produto:

cafe = Produto()

$ python3 sem_pass.py
  File "/home/ana/sem_pass.py", line 3
    cafe = Produto()
    ^^^^
IndentationError: expected an indented block after class definition on line 1

class Produto
    pass

$ python3 sem_dois_pontos.py
  File "/home/ana/sem_dois_pontos.py", line 1
    class Produto
                 ^
SyntaxError: expected ':'

cafe = Produto()


class Produto:
    pass

$ python3 antes.py
Traceback (most recent call last):
  File "/home/ana/antes.py", line 1, in <module>
    cafe = Produto()
           ^^^^^^^
NameError: name 'Produto' is not defined

class Produto:
    pass


cafe = Produto()
cafe.nome = "Café"
print(cafe.nome, cafe.preco)

class Produto:
    pass


cafe = Produto()
cafe.nome = "Café"
cafe.preco = 18.90
print(cafe.nome, cafe.preco)

Referência rápida

Exercícios

Missão final: as contas da Ana e da Bia

class ContaBancaria:
    pass


conta_ana = ContaBancaria()
conta_ana.titular = "Ana"
conta_ana.saldo = 100.00

# 1. crie aqui a conta da Bia


# 2. a Ana depositou 50 reais


print(f"{conta_ana.titular}: R$ {conta_ana.saldo:.2f}")
print(f"{conta_bia.titular}: R$ {conta_bia.saldo:.2f}")

class ContaBancaria:
    pass


conta_ana = ContaBancaria()
conta_ana.titular = "Ana"
conta_ana.saldo = 100.00

# 1. crie aqui a conta da Bia
conta_bia = ContaBancaria()
conta_bia.titular = "Bia"
conta_bia.saldo = 80.00

# 2. a Ana depositou 50 reais
conta_ana.saldo = conta_ana.saldo + 50

print(f"{conta_ana.titular}: R$ {conta_ana.saldo:.2f}")
print(f"{conta_bia.titular}: R$ {conta_bia.saldo:.2f}")

Dica: conta_ana.saldo += 50 também funciona; o += (aula Operadores de Atribuição) vale para atributos como vale para variáveis. Repare que o depósito na conta da Ana não mexeu no saldo da Bia.

Resumo

• A classe é o modelo (a forma de bolo, a ficha em branco); o objeto, ou instância, é a coisa feita a partir dela (o bolo, a ficha preenchida).
• class Produto: cria a classe; Produto(), com parênteses, cria um objeto. Sem os parênteses, você só ganha outro nome para a classe.
• Nomes de classe começam com maiúscula, cada palavra com maiúscula: ContaBancaria.
• <__main__.Produto object at 0x7f…> é o jeito padrão de mostrar um objeto; o endereço muda a cada execução.
• Cada objeto guarda os seus próprios atributos: cafe.preco = 21.00 não mexe em pao.preco. Ler um atributo que não existe dá AttributeError.
• type(cafe) diz a classe; isinstance(cafe, Produto) responde se é um produto.
• Em Python, tudo é objeto: "ana" é uma instância de str, 42 de int.
• Próxima aula: __init__ e self, para que todo objeto já nasça com os seus dados.