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Python 的 “Magic” 方法

孟征
2023-12-01

在以前的文章中,我聊过了Python的 __getitem__ 和 __setitem__ 方法。这些方法被称为“魔法”方法、特殊方法或者dunger方法(译者:国内书籍用“魔法”一词较多)。那么,什么是魔法方法呢?这正是今天我们要说的内容。

P.S.你会再一次的深深的爱上Python语言。

也将是一篇较长的文章,来让我们开始。

 

魔法方法究竟是什么?

魔法方法是一种具有特殊魅力的正常方法。Python通过这些魔法方法可以赋予你的class魔力。这些魔法方法都是以双下划线(__)作为前缀和后缀。坦率的讲,其实这些方法并没有什么魔法,另外这些方法这Python的文档中也没有较为详细的介绍,因此,今天我们就来详细的看一看这些方法

 

魔法方法之初始化

所有的Python开发者都知道,__init__()是一个类(class)的第一个方法,也可以叫做构造函数。虽然,__init__()方法是第一个被创建的,但是它却不是第一个被调用的执行的,__new__()方法才是最早被调用的方法。

  • __new__()方法:先读取参数,如:类名称,args,和kwargs。然后,__new__()方法把这些参数传递给对类名称的__init__()方法。   

    语法:__new__(class_name, args, kwargs)

  • __init__()方法:是类的初始化方法或构造方法,这也几乎用于全局的初始化目的。 

    语法:__init__(self, args, kwargs)

  • __del__()方法:类的析构函数。切记,这并不是定义del x,而是定义了一个对象被垃圾回收的行为。   

    语法:__del__(self)

看一个例子:

class SimpleInit(object):
   '''
       Class to initialize a list with a value
   '''
   def __init__(self, value=10):
       self._list = [value]

   def __del__(self):
       del self._list

  

 

魔法方法之算术运算

算术运算是非常常见的,因此,如果你想创建属于自己的数据结构,魔法方法会使你的实现更容易。例如:我们可以像这样,some_list + some_list2,实现Python的列表(list)拼接。类似这种的有趣行为,我们可以通过魔法方法的算术运算实现定义。

  • __add__(self, other) 定义加法 (+)

  • __sub__(self, other) 定义减法 (-)

  • __mul__(self, other) 定义乘法 (*)

  • __floordiv__(self, other) 定义整除法 (//)

  • __div__(self, other) 定义浮点型除法 (/)

  • __mod__(self, other) 定义取余模运算 (%)

  • __and__(self, other) 定义按位与 (&)

  • __or__(self, other) 定义按位或 (|)

  • __xor__(self, other) 定义按位异或 (^)

  • __pow__(self, other) 定义指数运算 (**)

  • __lshift__(self, other) 定义按位左移 (<<)

  • __rshift__(self, other) 定义按位右移 (>>)

例如:

class SimpleAdder(object):
   def __init__(self, elements=[]):
       self._list = elements
       
   def __add__(self, other):
       return self._list + other._list
   
   def __str__(self):
       return str(self._list)
   a = SimpleAdder(elements=[1,2,3,4])b = SimpleAdder(elements=[2, 3, 4])print(a + b)    # [1, 2, 3, 4, 2, 3, 4]

  

 

魔法方法之增量赋值

Python不仅允许我们定义算术运算,也允许我们定义增量赋值运算。如果你不知道什么是增量赋值是什么?那么我们来看一个简单的例子:

x = 5
    x += 1              # This first adds 5 and 1 and then assigns it back to 'x'

因此有的时候,你可能想写一些自自定义逻辑实现增量赋值操作。魔法方法支持的运算符有:

  • __iadd__(self, other) 定义加法 (+=)

  • __isub__(self, other) 定义减法 (-=)

  • __imul__(self, other) 定义乘法 (*=)

  • __ifloordiv__(self, other) 定义整除法 (//=)

  • __idiv__(self, other) 定义浮点型除法 (/=)

  • __imod__(self, other) 定义取模运算 (%=)

  • __iand__(self, other) 定义按位与 (&=)

  • __ior__(self, other) 定义按位或 (|=)

  • __ixor__(self, other) 定义按位异或(^=)

  • __ipow__(self, other) 定义指数运算 (**=)

  • __ilshift__(self, other) 定义按位左移 (<<=)

  • __irshift__(self, other) 定义按位右移 (>>=)

 

魔法方法之比较运算

Python有一组广泛的魔术方法实现比较。我们可以覆盖默认的比较行为,来定义使用对象的引用方法。下面是比较魔法方法的列表:

  • __eq__(self, other) 帮助检查两个对象的相等。它定义了相等运算 (==)

  • __ne__(self, other) 定义了不等运算 (!=) 

  • __lt__(self, other) 定义了小于运算 (<)

  • __gt__(self, other) 定义了大于运算 (>) 

  • __le__(self, other) 定义了小于等于运算 (<=)

  • __ge__(self, other) 定义了大于等于运算 (>=)

例如:

class WordCounter(object):
   '''
       Simple class to count number of words in a sentence
   '''
   def __init__(self, sentence):
       # split the sentence on ' '
       if type(sentence) != str:
           raise TypeError('The sentence should be of type str and not {}'.format(type(sentence)))
       self.sentence = sentence.split(' ')
       self.count    = len(self.sentence)
       
   def __eq__(self, other_class_name):
       '''
           Check the equality w.r.t length of the list with other class
       '''
       return self.count == other_class_name.count
   
   def __lt__(self, other_class_name):
       '''
           Check the less-than w.r.t length of the list with other class
       '''
       return self.count < other_class_name.count
   
   def __gt__(self, other_class_name):
       '''
           Check the greater-than w.r.t length of the list with other class
       '''
       return self.count > other_class_name.count
   word = WordCounter('Omkar Pathak')print(word.count)

  

 

魔法方法之类型转换

很多时候开发人员需要隐性的转换变量类型,来满足最要想要的结果。Python是关心你内在数据的类型的一种动态类型语言,除此之外,Python也关心你,哈哈!如果你想要自定义属于自己的方法,可以借助如下方法:

  • __int__(self) 定义类型转化为 int

  • __long__(self) 定义类型转化为 long

  • __float__(self) 定义类型转化为 float

  • __complex__(self) 定义类型转化为 complex(复数)

  • __oct__(self) 定义类型转化为 octal(八进制)

  • __hex__(self) 定义类型转化为 (十六进制)

  • __index__(self) 定义类型转化为一种int, 当对象被用于切片表达式( a slice expression)时

 

最常用的魔法方法

这里有一些魔法方法你应该经常遇到:

  • __str__(self) 定义了str()行为。例如,当你调用print(object_name),无论object_name是什么都会被__str__()执行

  • __repr__(self) 定义了repr()行为。这个很大程度上类似于__str__()。这两个之间的主要区别是,str()主要是人类可读的和repr()是机器可读的

  • __hash__(self) 定义了行为调用hash()

  • __len__(self) 返回容器的长度

  • __getitem__(self) 和 __setitem__(self). 更多内容可以详见我以前的博客文章。

  • __delitem__(self, key) 定义了一个删除一个项目的行为. 例如, del _list[3]

  • __iter__(self) 返回一个迭代容器

class CustomList(object):
   def __init__(self, elements=0):
       self.my_custom_list = [0] * elements

   def __str__(self):
       return str(self.my_custom_list)

   def __setitem__(self, index, value):
       self.my_custom_list[index] = value

   def __getitem__(self, index):
       return "Hey you are accessing {} element whose value is: {}".format(index, self.my_custom_list[index])

   def __iter__(self):
       return iter(self.my_custom_list)obj = CustomList(12)obj[0] = 1print(obj[0])print(obj)

coding 快乐!

  

 

转载于:https://www.cnblogs.com/kadycui/p/9063036.html

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