Classes et objets en Python

Une classe définit un type d’objets avec des attributs et des méthodes. Un objet créé à partir de cette classe est une instance. Les attributs mémorisent son état ; les méthodes sont les opérations définies dans la classe. Pour modéliser un compteur, on choisit ici un attribut valeur et deux méthodes, ajouter et lire. Ce modèle laisse de côté les propriétés inutiles au problème. Un compteur de places et un compteur de passages peuvent partager cette structure sans représenter le même objet réel. La pertinence d’une classe vient d’abord des opérations et des données nécessaires.

Le mot-clé class introduit la définition. La méthode spéciale __init__ initialise une instance quand l’appel de la classe crée cet objet. Dans une méthode d’instance ordinaire, le premier paramètre est appelé self par convention : il désigne l’instance sur laquelle la méthode agit. L’expression self.valeur accède donc à l’attribut de cette instance. Le nom depart est seulement un paramètre de l’appel d’initialisation ; il ne devient pas automatiquement un attribut. L’affectation self.valeur = depart rend cette donnée accessible dans les autres méthodes.

L’appel a.ajouter(3) applique la méthode ajouter à l’objet désigné par a. Python transmet cet objet comme premier argument de la méthode : dans son corps, self désigne a. L’argument explicite 3 correspond au paramètre quantite. Il n’est donc pas nécessaire d’écrire a.ajouter(a, 3). L’expression a.lire désigne la méthode accessible sur a ; a.lire() l’appelle et fournit son résultat. Les parenthèses distinguent l’accès à l’opération et son exécution. Cette distinction est fréquente dans les erreurs de début de programmation objet.

Modifier un objet et renvoyer une valeur sont deux actions différentes. Notre méthode ajouter change self.valeur mais ne contient pas return. Son résultat est donc None, tandis que lire renvoie la valeur sans la modifier. On peut employer une méthode pour son effet, pour son résultat, ou pour les deux si l’interface le prévoit. Il faut lire le contrat. L’instruction a = a.ajouter(3) est incorrecte pour conserver l’accès au compteur : l’objet est bien modifié, puis le nom a est réaffecté au résultat None.

Les méthodes peuvent préserver une propriété de l’état. Par exemple, si un compteur ne doit jamais devenir négatif, son initialisation et toutes ses opérations doivent vérifier les conditions nécessaires. Un contrôle dans une seule méthode ne suffit pas si d’autres chemins modifient l’attribut. En Python, un attribut public reste accessible depuis l’extérieur. L’encapsulation consiste surtout ici à définir une interface cohérente et à respecter cette interface. Un préfixe particulier n’est pas une barrière de sécurité absolue ; l’étude des mécanismes avancés de protection n’est pas nécessaire pour écrire une classe simple correcte.

L’affectation b = a ne recopie pas l’objet. Elle associe b à la même référence. On parle d’alias lorsque plusieurs noms permettent d’atteindre le même objet. Si l’objet est mutable, une modification faite par un nom est observable par l’autre. Cela ne signifie pas qu’une variable surveille l’autre : les deux noms conduisent au même état. En revanche, réaffecter un nom à un nouvel objet ne change pas l’objet désigné par les autres noms. Pour raisonner correctement, dessine les noms séparément des objets et modifie seulement les flèches lors d’une réaffectation.

Les données mutables demandent une attention supplémentaire. Si chaque instance doit posséder sa propre liste, crée cette liste dans __init__, avec self.elements = []. Une liste placée comme attribut de classe peut être partagée entre les instances, et un paramètre par défaut mutable peut aussi être réutilisé entre les appels. Pour éviter cette difficulté dans les premières classes, initialise explicitement les conteneurs de chaque instance. Un test avec un seul objet ne détecte pas les partages involontaires ; crée toujours au moins deux instances et ne modifie que l’une.

Une bonne série de tests ne se limite pas au résultat affiché à la fin. Vérifie l’initialisation, l’absence de modification lors d’une lecture et la conservation des états indépendants. Si l’interface impose une condition sur les paramètres, teste aussi cette condition ou respecte explicitement la précondition. La classe ne rend pas un programme correct par sa seule présence : elle aide à rassembler un état et les opérations qui le manipulent. Il reste à choisir une représentation, à spécifier les méthodes et à justifier que les propriétés utiles sont conservées.

S’entraîner : ouvre l’espace Exercices du site.