Python中的特殊方法以及應(yīng)用詳解
前言
Python 中的特殊方法主要是為了被解釋器調(diào)用的,因此應(yīng)該盡量使用 len(my_object) 而不是 my_object.__len__() 這種寫法。在執(zhí)行 len(my_object) 時,Python 解釋器會自行調(diào)用 my_object 中實現(xiàn)的 __len__ 方法。
除非有大量的元編程存在,直接調(diào)用特殊方法的頻率應(yīng)遠小于實現(xiàn)它們的次數(shù)。
模擬數(shù)值類型
可以通過在自定義對象中實現(xiàn) __add__ 和 __mul__ 等特殊方法 ,令其支持 +、* 等運算符。
如下面的模擬向量的 Vector 類:
# vector.py from math import hypot class Vector: def __init__(self, x=0, y=0): self.x = x self.y = y def __repr__(self): return f'Vector({self.x}, {self.y})' def __abs__(self): return hypot(self.x, self.y) def __bool__(self): return bool(self.x or self.y) def __add__(self, other): return Vector(self.x + other.x, self.y + other.y) def __mul__(self, scalar): return Vector(self.x * scalar, self.y * scalar)
運行效果如下:
>>> from vector import Vector
>>> v1 = Vector(2, 4)
>>> v2 = Vector(2, 1)
>>> v1 + v2
Vector(4, 5)
>>> v = Vector(3, 4)
>>> abs(v)
5.0
>>> v * 3
Vector(9, 12)
對象的字符串表示
Python 有一個 repr 內(nèi)置函數(shù),能把一個對象用字符串的形式表示出來。實際上這種字符串表達是通過對象內(nèi)部的 __repr__ 特殊方法定義的。默認情況下,在控制臺里查看某個對象時,輸出的字符串一般是 <xxx object at 0x7fc99d6ab2e0> 這種形式。
__repr__ 返回的字符串應(yīng)該準確、無歧義,并盡可能表示出該對象是如何創(chuàng)建的。比如前面的 Vector 對象,其 __repr__ 中定義的字符串形式類似于 Vector(3, 4),和對象初始化的語法非常近似。
__repr__ 和 __str__ 的區(qū)別在于,__str__ 是在向?qū)ο髴?yīng)用 str() 函數(shù)(或者用 print 函數(shù)打印某個對象)時被調(diào)用。其返回的字符串對終端用戶更友好。
如果只想實現(xiàn)其中一個特殊方法,__repr__ 應(yīng)該是更優(yōu)的選擇。在對象沒有實現(xiàn) __str__ 方法的情況下,Python 解釋器會用 __repr__ 代替。
# myclass.py class MyClass: def __repr__(self): return 'MyClass' def __str__(self): return 'This is an instance of MyClass'
>>> from myclass import MyClass >>> my = MyClass() >>> my MyClass >>> print(my) This is an instance of MyClass
自定義布爾值
Python 里有 bool 類型,但實際上任何對象都可以用在需要 bool 類型的上下文(比如 if 或 while 語句)中。為了判斷某個值 x 的真假,Python 會調(diào)用 bool(x) 返回 True 或 False。
默認情況下,自定義類的實例總是為真。除非這個類對于 __bool__ 或 __len__ 方法有自己的實現(xiàn)。
bool(x) 實際上調(diào)用了對象 x 中的 __bool__ 方法。如不存在 __bool__ 方法,則 bool(x) 會嘗試調(diào)用 x.__len__(),返回 0 則為 False,否則為 True。
# boolclass.py class BoolClass: def __init__(self): self.list = [] def add(self, item): self.list.append(item) def __len__(self): return len(self.list)
>>> from boolclass import BoolClass >>> b = BoolClass() >>> len(b) 0 >>> bool(b) False >>> b.add(1) >>> len(b) 1 >>> bool(b) True
# boolclass.py class BoolClass: def __init__(self): self.list = [] def add(self, item): self.list.append(item) def __len__(self): return len(self.list) def __bool__(self): return bool(sum(self.list))
>>> from boolclass import BoolClass >>> b = BoolClass() >>> b.add(1) >>> len(b) 1 >>> bool(b) True >>> b.add(-1) >>> len(b) 2 >>> bool(b) False
參考資料
總結(jié)
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