python-魔法方法-构造和析构

Python的魔法方法包括__new__, __init__和__del__。__new__是真正的构造函数,用于创建实例;__init__是初始化方法,负责对象的初始化设置;__del__是析构方法,在对象被垃圾回收时执行。理解这些魔法方法对于深入掌握Python类的创建和生命周期至关重要。" 112367020,10294858,中级Java程序员如何进阶:从Map到List的转换与心得,"['Java', '编程进阶', '技术分享', '职业发展', '程序员经验']

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魔法方法

  • 在python中,有一些内置好的特定的方法,这些方法在进行特定的操作时会自动被调用,称之为魔法方法。
  • 魔法方法总是被左右各两个下划线包围,例如__ init __()。
  • 在公有和私有那篇博文也概述过。

构造方法

我们最为熟知的基本的魔法方法就是 __init __ ,我们可以用它来指明一个对象初始化的行为。然而,当我们调用 x = SomeClass() 的时候, __init __ 并不是第一个被调用的方法。事实上,第一个被调用的是 __new __ ,这个 方法才真正地创建了实例。当这个对象的生命周期结束的时候, __del __ 会被调用。

1.__ new __(cls,[…)

(1)__ new__:很多人认为__init__是类的构造函数,其实也不太确切,实际上, 当我们调用x = SomeClass()的时候调用,__init__并不是第一个执行的, __new__才是。所以准确来说,是__new__和__init__共同构成了"构造函数".

(2)__init__更多的是负责初始化操作,相当于一个项目中的配置文件,__new__才是真正的构造函数,创建并返回一个实例对象。如果__new__只调用了一次,就会得到一个对象,继承自object的新式类才有__new__这一魔法方法。

(3)__new__至少必须要有一个参数cls,代表要实例化的类,此参数在实例化时由Python解释器自动提供,__new__必须要有返回值,返回实例化出来的实例,这点在自己实现__new__时要特别注意,可以return父类__new__出来的实例,或者直接是object的__new__出来的实例,若__new__没有正确返回当前类cls的实例,那__init__是不会被调用的,即使是父类的实例也不行。__new__是唯一在实例创建之前执行的方法,一般用在定义元类时使用。

(4)__ new __ 是对象实例化时第一个调用的方法,它只取下 cls 参数,并把其他参数传给 __ init __ 。 __ new__ 很少使用,但是也有它适合的场景,尤其是当类继承自一个像元组或者字符串这样不经常改变的类型的时候。

2.__ init __(self,[…])

(1)__ init__:初始化函数,在创建实例对象为其赋值时使用,在__new__之后,__init__必须至少有一个参数self,就是这个__new__返回的实例,__init__是在__new__的基础上可以完成一些其它初始化的动作,__init__是不需要返回值的。
(2)也是类的初始化方法。它获取任何传给构造器的参数(比如我们调用 x = SomeClass(10, ‘foo’) , __ init __ 就会接到参数 10 和 ‘foo’ 。 __ init __ 在Python的类定义中用的最多。

3.__ del __(self)

__ new __ 和 __ init __ 是对象的构造器, __ del __ 是对象的析构器也叫销毁器。它并非实现了语句 del x (因此该语句不等同于 x.__ del __()),而是定义了当对象被垃圾回收时的行为。 当对象需要在销毁时做一些处理的时候这个方法很有用,比如 socket 对象、文件对象。但是需要注意的是,当Python解释器退出但对象仍然存活的时候, __ del __ 并不会 执行。 所以养成一个手工清理的好习惯是很重要的,比如及时关闭连接。
这里有个 __ init __ 和 __ del __ 的例子:

from os.path import join

class FileObject:
    '''文件对象的装饰类,用来保证文件被删除时能够正确关闭。'''

    def __init__(self, filepath='~', filename='sample.txt'):
        # 使用读写模式打开filepath中的filename文件
        self.file = open(join(filepath, filename), 'r+')

    def __del__(self):
        self.file.close()
        del self.file

关于魔法方法的学习大家可以去这两个博客去看看,本文大部分也是从中截取和参考:

PYZH旺酱在路上

### Python构造方法方法的用法及原理 #### 构造方法 `__init__` 的作用实现 在 Python 类中,`__init__` 方法是一个特殊的魔法方法,用于初始化新创建的对象。每当通过类创建一个新的实例时,`__init__` 方法会被自动调用[^1]。此方法的主要用途是对对象的状态进行初始化设置,例如分配初始值给对象的属性。 以下是 `__init__` 方法的一个典型例子: ```python class Person: def __init__(self, name, age): self.name = name # 初始化名称属性 self.age = age # 初始化年龄属性 def introduce(self): print(f"My name is {self.name} and I am {self.age} years old.") person_instance = Person("Alice", 30) # 创建实例时会自动调用 __init__ person_instance.introduce() # 输出: My name is Alice and I am 30 years old. ``` #### 方法 `__del__` 的功能触发条件 相对应于构造方法的是方法 `__del__`,它是在对象即将被销毁前由 Python 自动调用的方法[^5]。通常情况下,当某个对象不再有任何引用指向它时,垃圾回收机制会清理该对象,并在此过程中调用其 `__del__` 方法。 下面展示了一个简单的 `__del__` 使用案例: ```python class FileHandler: def __init__(self, filename): self.filename = filename self.file = open(filename, 'w') # 打开文件以便写入数据 def write_data(self, data): self.file.write(data) def __del__(self): self.file.close() # 关闭打开的文件资源 print(f"{self.filename} has been closed.") fh = FileHandler('example.txt') fh.write_data('Some important information.') # 当 fh 超出作用域或者显式删除时,__del__ 将被执行。 ``` 需要注意的是,在某些复杂场景下(如循环引用),由于垃圾收集器的行为不可预测,可能导致 `__del__` 不按预期运行[^2]。 #### 魔法方法的概念及其重要性 除了上述提到的两个特定方法外,Python 还支持一系列其他形式类似的“双下划线”命名模式的方法称为 **魔法方法** 或者叫作特殊方法[^3]。这些方法提供了扩展基本行为的能力,比如字符串表示(`__str__`)、数值运算符重载等。 举个关于自定义字符串表现的例子: ```python class Point: def __init__(self, x=0, y=0): self.x = x self.y = y def __str__(self): # 定义如何将Point转换成字符串的形式 return f"({self.x}, {self.y})" p = Point(2, 3) print(p) # 输出 (2, 3),因为实现了 __str__() ``` #### 总结 综上所述,理解并合理运用像 `__init__`, `__del__` 这样的基础魔法方法对于掌握面向对象设计至关重要。它们不仅帮助开发者控制生命周期内的各个阶段,还增强了程序的功能性灵活性[^4]。
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