Декораторы. Полиморфизм, перегрузка операций. Наследование

Классы и перегрузка операций, повторение

Класс «vector» на скорую руку

• сложение векторов и с числом
  • выяснить тип операнда
• умножение на вектор и на число

  • в т. ч. __rmul__

• Не забыть делать именно вектор, type(self)(...)

• vector.py

Декораторы

• Преобразование списков... а функций?
• Применяются обычно для добавления к функции (многим функциям) однотипных действий

• Пример — отладочная выдача параметров и возвращаемого значения

  • ручная реализация обёртки

  • прозрачная обёртка вида fun = wrapper(fun)

    • ⇒ @wrapper

    • этот wrapper можно вешать на много разных функций

       1 """Пример декоратора, заставляющего функцию
       2 выводить свои параметры и возвращаемое значение
       3 """
       4 import sys
       5 
       6 def dumper(f):
       7     def dumpf(*ap, **an):
       8         print("→", f, ap, an, file=sys.stderr)
       9         res = f(*ap, **an)
      10         print("←", res, file=sys.stderr)
      11         return res
      12     return dumpf
      13 
      14 @dumper
      15 def fun(a, b, c):
      16     return a+b*2+c*3
      17 
      18 #fun = dumper(fun)    
      19     
      20 print(fun(1,2,3))
      21 print(fun("Q","W","E"))
    

• Пример: @integer (одно значение или последовательность)

  •    1 # написать декоратор, превращающий вещественные параметры
       2 # и вещественное возвращаемое значение функции в целочисленные
       3 # (также список вещественных в список целых)
       4 
       5 def integer(f):
       6     def intf(*args):
       7         newargs = (int(a) if type(a) is not int else a for a in args)
       8         res = f(*newargs)
       9         if type(res) in (list, tuple):
      10             return type(res)(int(c) if type(c) is not int else c for c in res)
      11         else:
      12             return int(res) if type(res) is not int else res 
      13     return intf
      14 
      15 @integer
      16 def newrange(a,b,n):
      17     return [a+(b-a)*i/(n-1) for i in range(n)]
      18 
      19 print(newrange(10.1000,20.111,"7"))
      20 
      21 @integer
      22 def sqsum(*args):
      23     return sum(a*a for a in args)
      24 
      25 print(sqsum(3.345, 4.4102, 5.503))
    

• Декораторы классов и параметрические декораторы

Вывод изображений и текста в PyGame

• surface

• загрузка изображений, .convert()

• Font, render()

• Ввод текста в PyGame — ??

  • если будет время, pyginput.py

Инкапсуляция, наследование и полиморфизм

• Инкапсуляция — иерархизация пространств имён
• Наследование

• пример теоретический

     1 ndir = lambda obj: [l for l in dir(obj) if not l.startswith("_")]
     2 
     3 class C:
     4     value = None
     5     def __init__(self, arg):
     6         self.value = arg
     7         self.doux = arg*2
     8     def __str__(self):
     9         return "C: {}/{}".format(self.value, self.doux)
    10     def __add__(self, other): 
    11         return type(self)(self.value+other.value)
    12 
    13 class D(C):
    14     def __init__(self, arg):
    15         C.__init__(self, arg)
    16         self.another = arg
    17 
    18     def newfun(self):
    19         return self.doux
    20     
    21     def __str__(self):
    22         return "D: {}/{}/{}".format(self.value, self.doux, self.another)
    23 
    24 class Fake:
    25     value = 100500
    26     doux = 500100
    27     def __init__(self, *args):
    28         pass
    29 
    30 a = C(123) + C(567)
    31 print(type(a),a)
    32 
    33 b = D(432) + D(123)
    34 print(type(b),b)
    35 
    36 f = Fake()
    37 print(C(100)+f)
    38 print(C.__add__(f,f))
  

• перепишем последнюю программу с классом Square так, чтобы он был унаследован от pygame.Rect

• Полиморфизм — в питоне сам собой по причине duck typing

• Оконная система

  • Класс «окно» — Rect + bg + show() (надо ли? + resize())
  • Класс «окно с рамочкой»
  • Класс «окно с заголовком»
  • Класс «окно с рамочкой и заголовком» (двойное наследование)
  • как их таскать или ресайзить

       1 # Класс «окно» — size + bg + show(pos)
       2 # Класс «окно с рамочкой»
       3 # Класс «окно с заголовком»
       4 # Класс «окно с рамочкой и заголовкам» (двойное наследование)
       5 # как их таскать
       6     
       7 import pygame
       8     
       9 class BaseWindow:
      10     '''Просто окно''' 
      11     def __init__(self, size, bgcolor):
      12         self.size = size
      13         self.color = pygame.Color(*bgcolor)
      14     
      15     def collide(self, coords, pos):
      16         return pygame.Rect(coords, self.size).collidepoint(pos)
      17 
      18     def show(self, surface, pos):
      19         '''Нарисовать окно на экране surface
      20         по координатам pos'''
      21         pygame.draw.rect(surface, self.color, (pos, self.size))
      22         
      23 class FramedWindow(BaseWindow):
      24     BSIZE = 4
      25     BCOLOR = (200,0,0)
      26     
      27     def show(self, surface, pos):
      28         BaseWindow.show(self, surface, pos)
      29         pygame.draw.rect(surface, self.BCOLOR, (pos, self.size), self.BSIZE)
      30 
      31 class DotWindow(BaseWindow):
      32     CCOLOR = (0,0,200)
      33     
      34     def show(self, surface, pos):
      35         BaseWindow.show(self, surface, pos)
      36         pygame.draw.ellipse(surface, self.CCOLOR, pygame.Rect(pos, self.size))
      37 
      38 class FDotWindow(FramedWindow, DotWindow):
      39     def show(self, surface, pos):
      40         FramedWindow.show(self, surface, pos)
      41         DotWindow.show(self, surface, pos)
      42 
      43 W, H = 640, 480
      44 pygame.init()
      45 screen = pygame.display.set_mode((W,H))
      46 
      47 Windows = [ [(10,10),BaseWindow((100,100),(0,0,100))],
      48             [(40,110),FramedWindow((100,100),(0,100,100))],
      49             [(110,20),BaseWindow((100,100),(100,0,100))],
      50             [(210,220),DotWindow((100,100),(100,0,100))],
      51             [(310,320),FDotWindow((100,100),(100,0,100))],            
      52 ]
      53 Drag, NDrag = None, 0
      54 
      55 while True:
      56     e = pygame.event.wait()
      57     if e.type == pygame.QUIT:
      58         break
      59     if e.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
      60         for num,(pos,w) in enumerate(Windows):
      61             if w.collide(pos, e.pos):
      62                 Drag, NDrag = w, num
      63     if e.type == pygame.MOUSEMOTION and e.buttons[0]:
      64         if Drag:
      65             Windows[NDrag][0]=e.pos
      66     if e.type == pygame.MOUSEBUTTONUP:
      67         Drag = None
      68 
      69     screen.fill((0,0,0))
      70     for pos,w in Windows:
      71         w.show(screen, pos)
      72     pygame.display.flip()
    

Структура аркадной (real-time) игровой программы

• Игровой мир
  • Актёры
  • События с ними и миром
  • Свои единицы измерения
  • Часы (как минимум одни), понятие такта
• Отображение мира
  • Низкоуровневые события (мышь, клавиатура, таймер и т. п.)
  • Координаты на экране
  • Отрисовка
• Один такт работы:
  • Аккумуляция низкоуровневых событий (иногда с некоторой непосредственной реакцией)
  • Превращение их в события мира (в т. ч. выбор актёров, которым они предназначаются)
  • Обработка событий актёрами
  • Самостоятельная активность актёров и мира
  • Отрисовка результата

• Режимы работы игры (например, intro, gameplay и gameover) — такт выглядит так же, а обработчики разные, => общие названия методов

• Игра в шары (к зачёту),

  • минимум:
    • Несколько шаров
    • Замедление скорости
    • Разлёт при соударении (массы одинаковы, а вот углы!)
    • Бросаем любой (но не несём, т. е. несём не больше 1/5 сек, дальше отпускаем со скоростью, вычисляемой из event.rel)
    • Считаем отскоки до полного останова

    • Конец игры, когда количество бросков > количество отскоков/коэффициент

  • Дополнения
    • Крутящиеся шары
    • гравитация
    • Входной и Gameover экраны, повышение коэффициента при усложнении уровня