快捷導(dǎo)航

詳解Python常用的魔法方法

更新時(shí)間：2021年06月03日 16:17:40 作者：啦哆咪

在Python中,所有以“__”雙下劃線包起來的方法,都統(tǒng)稱為“Magic Method”,中文稱『魔術(shù)方法』,例如類的初始化方法 __init__ ,Python中所有的魔術(shù)方法均在官方文檔中有相應(yīng)描述,今天給大家整理了本篇文章,需要的朋友可以參考下

一、python魔法方法

Python的魔法方法會(huì)在特定的情況下自動(dòng)調(diào)用，且他們的方法名通常被雙下劃線包裹，之前我們學(xué)習(xí)的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)就屬于魔法方法

二、運(yùn)算符重載

Python中同樣有運(yùn)算符重載，其實(shí)所有的運(yùn)算符都是使用了對(duì)應(yīng)的魔法方法來處理的對(duì)象的，魔法方法對(duì)應(yīng)的操作符如下

在這里插入圖片描述

我們來舉一個(gè)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(yùn)算重載和增量復(fù)制運(yùn)算，用處較少，不再解釋

在這里插入圖片描述

三、打印操作的魔法方法

__str__(self)：返回值是str類型的，當(dāng)我們需要以字符串的形式輸出對(duì)象時(shí)（調(diào)用print時(shí)），就會(huì)自動(dòng)調(diào)用該方法，舉個(gè)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(dāng)我們直接在shell中輸入對(duì)象名并按下回車，就會(huì)自動(dòng)調(diào)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(shí)，__str__的優(yōu)先級(jí)高，__repr__是給機(jī)器看的，__str__是給人看的，舉個(gè)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(dāng)用戶試圖獲取一個(gè)不存在的屬性時(shí)的行為，其中name是屬性名，是一個(gè)字符串，下同
__getattribute__(self, name)：定義當(dāng)該類的屬性被訪問時(shí)的行為，該方法默認(rèn)返回該屬性的值
__setattr__(self, name, value)：定義當(dāng)一個(gè)屬性被設(shè)置時(shí)的行為，value是給該屬性的值
__delattr__(self, name)：定義當(dāng)一個(gè)屬性被刪除時(shí)的行為

例如：

class A:
    def __init__(self):
        self.id = "Pyhon"
    def __getattr__(self,name):
        print(name+"這個(gè)屬性不存在")
    def __getattribute__(self,name):
        print("我訪問了"+name+"這個(gè)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(gè)屬性
# name這個(gè)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(gè)屬性

結(jié)果可以看出，當(dāng)我們?cè)L問一個(gè)屬性的時(shí)候，先是調(diào)用了__getattribute__，如果該屬性不存在，則再調(diào)用__getattr__

使用這幾個(gè)的方法的時(shí)候，要注意不要陷入無限遞歸，運(yùn)算符重載的時(shí)候也容易犯這種錯(cuò)誤，例如下面的錯(cuò)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(zhí)行這段程序的時(shí)候?qū)⑾萑霟o限遞歸，原因是在__setattr__中，直接給self對(duì)象的屬性賦值，而這又會(huì)調(diào)用__setattr__方法。

所以在__setattr__中，我們通常會(huì)使用父類的__setattr__方法來給self對(duì)象的屬性賦值，這不會(huì)陷入無限遞歸，其他幾個(gè)方法和運(yùn)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(shí)例對(duì)象來訪問該類的實(shí)例對(duì)象時(shí)會(huì)調(diào)用該方法，返回該實(shí)例對(duì)象的引用。其中instance是訪問該對(duì)象的實(shí)例對(duì)象的引用，下同，owner是訪問該對(duì)象的類對(duì)象
__set__(self, instance, value)：通過其他實(shí)例對(duì)象來給該類的實(shí)例對(duì)象賦值時(shí)會(huì)調(diào)用該方法。其中value是給該對(duì)象賦的值
__delete__(self, instance)：通過其他實(shí)例對(duì)象來刪除該類的實(shí)例對(duì)象時(shí)會(huì)調(diào)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(gè)魔法方法，當(dāng)我們需要定義一個(gè)屬性，且希望可以直接對(duì)該屬性進(jìn)行相應(yīng)的操作，而不是通過調(diào)用方法的方式來進(jìn)行操作時(shí)，我們可以定義一個(gè)該屬性的類，實(shí)現(xiàn)上面幾個(gè)魔法方法，將需要用到的屬性作為其實(shí)例對(duì)象，這樣就完成了，例如上面的Fit，其實(shí)就是體型類，而Test中有一個(gè)體型屬性叫fit，我們?cè)贔it中定義了一些對(duì)Fit的實(shí)例對(duì)象操作時(shí)執(zhí)行的操作。

六、定制序列

__len__(self)：定義當(dāng)該類的實(shí)例對(duì)象被len()調(diào)用時(shí)的行為
__getitem__(self, key)：定義獲取該類的實(shí)例對(duì)象中指定元素的行為，也就是說執(zhí)行self[key]時(shí)的行為
__setitem__(self, key, value)：定義設(shè)置該類的實(shí)例對(duì)象中指定元素的行為，相當(dāng)于self[key] = value
__delitem__(self, key)：定義刪除該類的實(shí)例對(duì)象中指定元素的新聞，相當(dāng)于del self[key]

class CountList:
    def __init__(self,*args):
        self.values = [x for x in args]#這是一個(gè)列表推導(dǎo)式，把a(bǔ)rgs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(duì)應(yīng)元素被訪問的次數(shù)，其他兩個(gè)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(gè)__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(nèi)置函數(shù)iter(iterable)來獲取他們相應(yīng)的迭代器，而迭代器使用next(iterator)可以獲取下一個(gè)元素，而這兩個(gè)方法其實(shí)就是調(diào)用了迭代器的__iter__和__next__

__iter__(self)：定義獲取迭代器時(shí)的行為
__next__(self)：定義獲取迭代器對(duì)應(yīng)的下一個(gè)元素時(shí)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(gè)異常，上面的程序等價(jià)于下面這個(gè)

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(huán)的原理了，先通過iter來獲取迭代器對(duì)象，然后不斷調(diào)用next來獲取下一個(gè)元素賦值給i，直到遇到StopIteration異常

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

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