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詳解Python常用的魔法方法

一、python魔法方法

Python的魔法方法會在特定的情況下自動調用，且他們的方法名通常被雙下劃線包裹，之前我們學習的構造函數和析構函數就屬于魔法方法

二、運算符重載

Python中同樣有運算符重載，其實所有的運算符都是使用了對應的魔法方法來處理的對象的，魔法方法對應的操作符如下

我們來舉一個簡單的例子

class A:
    def __init__(self,x):
        self.x = x
    def __add__(self,other):
        return int(self.x)+int(other.x)
a = A(3.3)
b = A(5.2)
print(a+b)

類似的還有反運算重載和增量復制運算，用處較少，不再解釋

三、打印操作的魔法方法

__str__(self)：返回值是str類型的，當我們需要以字符串的形式輸出對象時（調用print時），就會自動調用該方法，舉個例子

class A:
    def __str__(self):
        return '我真帥'

a = A()
print(a)# 我真帥

__repr__(self)：返回值是str類型的，當我們直接在shell中輸入對象名并按下回車，就會自動調用該方法，他也有和__str__一樣的功能，但如果兩者你都重寫了，在使用print時，__str__的優先級高，__repr__是給機器看的，__str__是給人看的，舉個例子

>>> class A:
    def __str__(self):
        return '我真帥'
    def __repr__(self):
        return '我是世界第一帥'

>>> a = A()
>>> a
我是世界第一帥
>>> print(a)
我真帥

四、屬性操作的魔法方法

__getattr__(self, name)：定義當用戶試圖獲取一個不存在的屬性時的行為，其中name是屬性名，是一個字符串，下同
__getattribute__(self, name)：定義當該類的屬性被訪問時的行為，該方法默認返回該屬性的值
__setattr__(self, name, value)：定義當一個屬性被設置時的行為，value是給該屬性的值
__delattr__(self, name)：定義當一個屬性被刪除時的行為

例如：

class A:
    def __init__(self):
        self.id = "Pyhon"
    def __getattr__(self,name):
        print(name+"這個屬性不存在")
    def __getattribute__(self,name):
        print("我訪問了"+name+"這個屬性")
        return super().__getattribute__(name)
    def __setattr__(self,name,value):
        print("將屬性"+name+"置為"+value)
        super().__setattr__(name,value)
    def __delattr__(self,name):
        print("將屬性"+name+"刪除了");
        super().__delattr__(name)
    def fun(self):
        pass
a = A()
a.name
a.name = "老師"
del a.name
a.fun()
# output:
# 將屬性id置為Pyhon
# 我訪問了name這個屬性
# name這個屬性不存在
# 將屬性name置為老師
# 將屬性name刪除了
# 我訪問了fun這個屬性

結果可以看出，當我們訪問一個屬性的時候，先是調用了__getattribute__，如果該屬性不存在，則再調用__getattr__

使用這幾個的方法的時候，要注意不要陷入無限遞歸，運算符重載的時候也容易犯這種錯誤，例如下面的錯誤

class A:
    def __init__(self):
        self.id = "Pyhon"
    def __setattr__(self,name,value):
        print("將屬性"+name+"置為"+value)
        if(name == "id"):
            self.id = value

a = A()

執行這段程序的時候將陷入無限遞歸，原因是在__setattr__中，直接給self對象的屬性賦值，而這又會調用__setattr__方法。

所以在__setattr__中，我們通常會使用父類的__setattr__方法來給self對象的屬性賦值，這不會陷入無限遞歸，其他幾個方法和運算符重載也是同理，上面程序訂正后如下

class A:
    def __init__(self):
        self.id = "Pyhon"
    def __setattr__(self,name,value):
        print("將屬性"+name+"置為"+value)
        if(name == "id"):
            super().__setattr__(name,value)

a = A()
# output
# 將屬性id置為Pyhon

五、描述符

__get__(self, instance, owner)：通過其他實例對象來訪問該類的實例對象時會調用該方法，返回該實例對象的引用。其中instance是訪問該對象的實例對象的引用，下同，owner是訪問該對象的類對象
__set__(self, instance, value)：通過其他實例對象來給該類的實例對象賦值時會調用該方法。其中value是給該對象賦的值
__delete__(self, instance)：通過其他實例對象來刪除該類的實例對象時會調用該方法

class Fit:
    def __init__(self):
        self.height = 180
        self.weight = 80
    def __get__(self,instance,owner):
        print("get:",instance,owner)
        return [self.height,self.weight]
    def __set__(self,instance,value):
        print("set:",instance,value)
        self.height = value
        self.weight = value/2
    def __delete__(self,instance):
        del self.height
        del self.weight
        print("delete:",instance)

class Test:
    fit = Fit()
        
t = Test()
print (t.fit)
t.fit = 190
del t.fit
# output：
# get: __main__.Test object at 0x0000023EFFA738C8> class '__main__.Test'>
# [180, 80]
# set: __main__.Test object at 0x0000023EFFA738C8> 190
# delete: __main__.Test object at 0x0000023EFFA738C8>

通常情況下，上面幾個魔法方法，當我們需要定義一個屬性，且希望可以直接對該屬性進行相應的操作，而不是通過調用方法的方式來進行操作時，我們可以定義一個該屬性的類，實現上面幾個魔法方法，將需要用到的屬性作為其實例對象，這樣就完成了，例如上面的Fit，其實就是體型類，而Test中有一個體型屬性叫fit，我們在Fit中定義了一些對Fit的實例對象操作時執行的操作。

六、定制序列

__len__(self)：定義當該類的實例對象被len()調用時的行為
__getitem__(self, key)：定義獲取該類的實例對象中指定元素的行為，也就是說執行self[key]時的行為
__setitem__(self, key, value)：定義設置該類的實例對象中指定元素的行為，相當于self[key] = value
__delitem__(self, key)：定義刪除該類的實例對象中指定元素的新聞，相當于del self[key]

class CountList:
    def __init__(self,*args):
        self.values = [x for x in args]#這是一個列表推導式，把args里的元素作為values的元素
        self.count = {}.fromkeys(range(len(self.values)),0)

    def __len__(self):
        return len(self.values)

    def __getitem__(self,key):
        self.count[key] += 1;
        return self.values[key]

c = CountList(1,3,5,7,9,11)
print(c[1])
print(c[1]+c[2])
print(c.count)
# output:
# 3
# 8
# {0: 0, 1: 2, 2: 1, 3: 0, 4: 0, 5: 0}

該類中的count是記錄對應元素被訪問的次數，其他兩個也差不多，不再舉例了

七、迭代器

迭代器，就是提供了迭代方法的容器，而所謂的迭代方法，就是下面這兩個__iter__和__next__
可迭代，就是提供了__iter__方法的容器，我們之前講的字符串，列表，元組，字典，集合都是可迭代的，但他們不是迭代器，可以使用Python的內置函數iter(iterable)來獲取他們相應的迭代器，而迭代器使用next(iterator)可以獲取下一個元素，而這兩個方法其實就是調用了迭代器的__iter__和__next__

__iter__(self)：定義獲取迭代器時的行為
__next__(self)：定義獲取迭代器對應的下一個元素時的行為

class Fb:
    def __init__(self,n = 20):
        self.a = 0
        self.b = 1
        self.n = n
    def __iter__(self):
        return self
    def __next__(self):
        t = self.a
        self.a = self.b
        self.b = t + self.b
        if(self.a = self.n):
            return self.a
        else:
            raise StopIteration

f = Fb()
for i in f:
    print(i，end=' ')
# output：1 1 2 3 5 8 13

其中 raise 是返回一個異常，上面的程序等價于下面這個

class Fb:
    def __init__(self,n = 20):
        self.a = 0
        self.b = 1
        self.n = n
    def __iter__(self):
        return self
    def __next__(self):
        t = self.a
        self.a = self.b
        self.b = t + self.b
        if(self.a = self.n):
            return self.a
        else:
            raise StopIteration

f = Fb()
it = iter(f)
while True:
    try:
        i = next(it)
        print(i, end=' ')
    except StopIteration:
        break;

這樣我們就很清楚Python中for循環的原理了，先通過iter來獲取迭代器對象，然后不斷調用next來獲取下一個元素賦值給i，直到遇到StopIteration異常

到此這篇關于詳解Python常用的魔法方法的文章就介紹到這了,更多相關python魔法方法內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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