Python 中常用的魔术方法

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Illustrations by Nikita Pilyukshin

zarten,互联网一线工作者。

博客地址:zhihu.com/people/zarten

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概述

python中特殊方法(魔术方法)是被python解释器调用的,我们自己不需要调用它们,我们统一使用内置函数来使用。例如:特殊方法__len__()实现后,我们只需使用len()方法即可;也有一些特殊方法的调用是隐式的,例如:for i in x: 背后其实用的是内置函数iter(x)

下面将介绍一些常用特殊方法和实现。通过实现一个类来说明

常用特殊方法及实现

  • __len__()

一般返回数量,使用len()方法调用。在__len__()内部也可使用len()函数\

class Zarten():	
    def __init__(self, age):	
        self.age = age	
        self.brother = ['zarten_1', 'zarten_2']	
    def __len__(self):	
        return len(self.brother) #可直接使用len()	
        # return self.age	
z = Zarten(18)	
print(len(z))
  • __str__()

\

对象的字符串表现形式,与__repr__()基本一样,微小差别在于:

1、__str__()用于给终端用户看的,而__repr__()用于给开发者看的,用于调试和记录日志等。

2、在命令行下,实现__str_()后,直接输入对象名称会显示对象内存地址;而实现`repr()后,跟print(对象)效果一样。

3、若这2个都实现,会调用__str_(),一般在类中至少实现__repr__()

  1. class Zarten():

  2. def __repr__(self):

  3. return 'my name is Zarten_1'

  4. \

  5. def __str__(self):

  6. return 'my name is Zarten_2'

  7. \

  8. z = Zarten()

  9. print(z)

  1. my name is Zarten_2
  • __iter__()

\

返回一个可迭代对象,一般跟__next__()一起使用\

  1. class Zarten():

  2. def __init__(self, brother_num):

  3. self.brother_num = brother_num

  4. self.count = 0

  5. \

  6. def __iter__(self):

  7. return self

  8. \

  9. def __next__(self):

  10. if self.count >= self.brother_num:

  11. raise StopIteration

  12. else:

  13. self.count += 1

  14. return 'zarten_' + str(self.count)

  15. \

  16. \

  17. zarten = Zarten(5)

  18. for i in zarten:

  19. print(i)

  • __getitem__()

\

此特殊方法返回数据,也可以替代__iter_()__next__()方法,也可支持切片

  1. class Zarten():

  2. def __init__(self):

  3. self.brother = ['zarten_1','zarten_2','zarten_3','zarten_4','zarten_5',]

  4. \

  5. def __getitem__(self, item):

  6. return self.brother[item]

  7. \

  8. zarten = Zarten()

  9. print(zarten[2])

  10. print(zarten[1:3])

  11. \

  12. for i in zarten:

  13. print(i)

  • __new__()

\

__new__()用来构造一个类的实例,第一个参数是cls,一般情况下不会使用。而__init__()用来初始化实例,所以__new__()__init___()先执行。

__new__()不返回,则不会有任何对象创建,__init___()也不会执行;

__new__()返回别的类的实例,则__init___()也不会执行;

用途:可使用__new___()实现单例模式

  1. class Zarten():

  2. def __new__(cls, *args, **kwargs):

  3. print('__new__')

  4. return super().__new__(cls)

  5. \

  6. def __init__(self, name, age):

  7. print('__init__')

  8. self.name = name

  9. self.age = age

  10. \

  11. def __repr__(self):

  12. return 'name: %s age:%d' % (self.name,self.age)

  13. \

  14. zarten = Zarten('zarten', 18)

  15. print(zarten)

  1. __new__
  2. __init__
  3. name:zarten age:18

使用__new__()实现单例模式

  1. class Zarten():

  2. _singleton = None

  3. \

  4. def __new__(cls, *args, **kwargs):

  5. print('__new__')

  6. if not cls._singleton:

  7. cls._singleton = super().__new__(cls)

  8. return cls._singleton

  9. \

  10. def __init__(self, name, age):

  11. print('__init__')

  12. self.name = name

  13. self.age = age

  14. \

  15. def __repr__(self):

  16. return 'name: %s age:%d' % (self.name,self.age)

  17. \

  18. zarten = Zarten('zarten', 18)

  19. zarten_1 = Zarten('zarten_1', 19)

  20. print(zarten)

  21. print(zarten_1)

  22. print(zarten_1 == zarten)

  1. __new__
  2. __init__
  3. __new__
  4. __init__
  5. name:zarten_1 age:19
  6. name:zarten_1 age:19
  7. True
  • __call__()

\

实现后对象可变成可调用对象,此对象可以像函数一样调用,例如:自定义函数,内置函数,类都是可调用对象,可用callable()判断是否是可调用对象

  1. class Zarten():

  2. \

  3. def __init__(self, name, age):

  4. self.name = name

  5. self.age = age

  6. \

  7. def __call__(self):

  8. print('name:%s age:%d' % (self.name, self.age))

  9. \

  10. \

  11. z = Zarten('zarten', 18)

  12. print(callable(z))

  13. z()

  • __enter__()

\

一个上下文管理器的类,必须要实现这2个特殊方法:__enter_()__exit__(),使用with语句来调用。

使用__enter__()返回对象,使用__exit__()关闭对象

  1. class Zarten():

  2. \

  3. def __init__(self, file_name, method):

  4. self.file_obj = open(file_name, method)

  5. \

  6. def __enter__(self):

  7. return self.file_obj

  8. \

  9. def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):

  10. self.file_obj.close()

  11. print('closed')

  12. \

  13. \

  14. with Zarten('e:\\test.txt', 'r') as f:

  15. r = f.read()

  16. print(r)

  • __add__()

\

加法运算符重载以及__radd__()反向运算符重载

当对象作加法时,首先会在“+”左边对象查找__add__(),若没找到则在“+”右边查找__radd__()

  1. class Zarten():

  2. \

  3. def __init__(self, age):

  4. self.age = age

  5. \

  6. def __add__(self, other):

  7. return self.age + other

  8. \

  9. def __radd__(self, other):

  10. return self.age + other

  11. \

  12. \

  13. \

  14. z = Zarten(18)

  15. print(z + 10)

  16. print(20 + z)

  • __del__() 

\

对象生命周期结束时调用,相当于析构函数

\

  1. class Zarten():

  2. \

  3. def __init__(self, age):

  4. self.age = age

  5. \

  6. def __del__(self):

  7. print('__del__')

  8. \

  9. \

  10. z = Zarten(18)

特殊(魔术)方法汇总一览表

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