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Python進階學(xué)習(xí)之特殊方法實例詳析

更新時間：2017年12月01日 11:48:04 作者：zhuzhezhe

一般說來，特殊的方法都被用來模仿某個行為。下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Python進階學(xué)習(xí)之特殊方法的相關(guān)資料，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，需要的朋友可以參考借鑒，下面隨著小編來一起看看吧。

前言

最近在學(xué)習(xí)python，學(xué)習(xí)到了一個之前沒接觸過的--特殊方法。

什么是特殊方法？當(dāng)我們在設(shè)計一個類的時候，python中有一個用于初始化的方法$__init__$，類似于java中的構(gòu)造器，這個就是特殊方法，也叫作魔術(shù)方法。簡單來說，特殊方法可以給你設(shè)計的類加上一些神奇的特性，比如可以進行python原生的切片操作，迭代、連乘操作等。在python中，特殊方法以雙下劃線開始，以雙下劃線結(jié)束。

一個大例子

數(shù)學(xué)中有一個表示數(shù)的概念叫做向量，但是python中的數(shù)據(jù)類型卻沒有。我們來設(shè)法用python實現(xiàn)它。

首先考慮，向量跟普通的數(shù)據(jù)類型不同，傳統(tǒng)的數(shù)可以直接進行運算，向量則需要對不同的坐標(biāo)分別運算。來試試。

首先定義一個類，實現(xiàn)初始化方法。

# 實現(xiàn)向量類型
class Vector:
 
 def __init__(self, x=0, y=0):
  self.x = x
  self.y = y

如何實現(xiàn)向量的加法？二維向量中，向量的加法就是每個坐標(biāo)分別相加得到的結(jié)果。在python中有個$__add__$方法，用來進行加法操作。

class Vector:
 
 def __init__(self, x=0, y=0):
  self.x = x
  self.y = y

 # 實現(xiàn)向量加法
 def __add__(self, other):
  x = self.x + other.x
  y = self.y + other.y
  return Vector(x, y)

我們對x和y變量分別進行相加，然后返回Vector。在python你可以對字符串直接用加法拼接起來的原理就在此，python實現(xiàn)了針對字符串的add方法。

實現(xiàn)了加法，乘法的道理一樣，分別對每個坐標(biāo)單獨相乘即可。

class Vector:
 
 def __init__(self, x=0, y=0):
  self.x = x
  self.y = y

 # 實現(xiàn)向量加法
 def __add__(self, other):
  x = self.x + other.x
  y = self.y + other.y
  return Vector(x, y)
 
 # 實現(xiàn)向量乘法，例如r*3
 def __mul__(self, scalar):
  return Vector(self.x*scalar, self.y*scalar)

我們在進行向量運算時還有一個常用的操作是求向量的模，我們用$__abs__$特殊方法來實現(xiàn)，abs一般用來求一個數(shù)的絕對值，向量用不到，用來求模剛好合適。使用math模塊中的hypot方法計算$\sqrt(x^2+y^2)$。

class Vector:
 
 def __init__(self, x=0, y=0):
  self.x = x
  self.y = y
 
 # 真假值，如果向量模為0，返回false
 def __bool__(self):
  return bool(abs(self))

 # 實現(xiàn)向量加法
 def __add__(self, other):
  x = self.x + other.x
  y = self.y + other.y
  return Vector(x, y)
 
 # 實現(xiàn)向量乘法，例如r*3
 def __mul__(self, scalar):
  return Vector(self.x*scalar, self.y*scalar)

 
 # 返回向量的模
 # hypot()返回歐幾里德范數(shù) sqrt(x*x + y*y)
 def __abs__(self):
  return hypot(self.x, self.y)

找個例子運行下。

v = Vector(2, 3)
print(v)
v2 = Vector(4, 5)
print(v+v2)
print(v+v2*2)

<__main__.Vector object at 0x000002B4B1843C50>
<__main__.Vector object at 0x000002B4B1843EF0>
<__main__.Vector object at 0x000002B4B1843898>

可以運行了，貌似是正確的，但是輸出的結(jié)果很奇怪。怎么辦？python中有個$__repr__$特殊方法，可以修改控制臺輸出的樣式。

class Vector:
 
 def __init__(self, x=0, y=0):
  self.x = x
  self.y = y
 
 # 真假值，如果向量模為0，返回false
 def __bool__(self):
  return bool(abs(self))

 # 實現(xiàn)向量加法
 def __add__(self, other):
  x = self.x + other.x
  y = self.y + other.y
  return Vector(x, y)
 
 # 實現(xiàn)向量乘法，例如r*3
 def __mul__(self, scalar):
  return Vector(self.x*scalar, self.y*scalar)
 
 # 返回向量的模
 # hypot()返回歐幾里德范數(shù) sqrt(x*x + y*y)
 def __abs__(self):
  return hypot(self.x, self.y)
 
 # 實現(xiàn)__repr__方法，在控制臺打印向量時會輸出Vector(1, 2)
 # 實現(xiàn)__str__，使用str()返回字符串
 def __repr__(self):
  return 'Vector(%r, %r)' % (self.x, self.y)

實現(xiàn)了$__repr__$方法，我們就可以在控制臺輸出Vecotor（x,y）。與之對應(yīng)的有個$__str__$方法，使用str（）返回相應(yīng)的字符串，展示給用戶。

現(xiàn)在來看下之前程序運行的結(jié)果。

v = Vector(2, 3)
print(v)
v2 = Vector(4, 5)
print(v+v2)
print(v+v2*2)
print(abs(v))

Vector(2, 3)
Vector(6, 8)
Vector(10, 13)
3.605551275463989

效果不錯。

通過實現(xiàn)特殊方法，自定義類型可以表現(xiàn)的跟內(nèi)置類型一樣，讓我們能夠?qū)懗龈哂衟ython風(fēng)格的代碼。

除了上面說到的幾個特殊方法外，python還有差不多80多個特殊方法，比如$__len__$方法可以用來求長度，$__getitem__$可以使用haha[2]之類的操作進行切片和迭代等，同樣的還有$__setitem__$。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對腳本之家的支持。

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