python常用魔术方法

1.魔术方法概况

在Python中,所有以双下划线__包起来的方法,统称为Magic Method(魔术方法),它是一种特殊的方法,普通方法需要调用,而魔术方法不需要调用就可以自动执行。
魔术方法在类或者对象的某些事件触发后会自动执行,让类具有神奇的“魔力”。如果希望根据自己的程序定制自己特殊功能的类,那么就需要对这些方法进行重写。

2.魔术方法的应用实例

魔术方法__init__,new,__del__的应用。

class People(object):
    # 创建对象
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("触发了构造方法")
        res = super().__new__(cls)  # 调用父类的__new__方法创建对象
        return res
    # 实例化对象

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
        print("初始化方法")
    # 删除对象

    def __del__(self):
        print("析构方法,删除对象")


if __name__ == "__main__":
    p1 = People("xiaoming", 16)

结果:

出发了构造方法
初始化方法
析构方法,删除对象

使用__call__方法实现斐波那契数列

class Fib(object):
    def __init__(self):
        pass

    def __call__(self, num):
        a, b = 0, 1
        self.l = []
        for i in range(num):
            self.l.append(a)
            a, b = b, a + b
        return self.l

    def __str__(self):
        return str(self.l)


f = Fib()
print(f(10))

结果显示:

[0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]

3.常用的魔术方法

  • 初始化方法__init__
触发机制:实例化对象之后立即触发
参数:至少有一个self,接收当前对象,其他参数根据需要进行定义
返回值:无
作用:初始化对象的成员

  • 构造方法__new__
触发机制:实例化对象时自动触发(在__init__之前触发)
参数:至少一个cls接收当前类,其他参数根据初始化方法参数决定
返回值:必须返回一个对象实例,没有返回值,则实例化对象的结果为None
作用:实例化对象
注意:实例化对象是Object类底层实现,其他类继承了Object的__new__才能够实现实例化对象

  • 析构方法__del__
触发机制:当该类对象被销毁时,自动触发
参数:一个self,接受当前对象
返回值:无
作用:关闭或释放对象创建时资源
注意:del不一定会触发当前方法,只有当前对象没有任何变量引用时才会触发

  • __call__方法
调用对象的魔术方法
触发机制:将对象当做函数调用时触发,方式:对象()
参数:至少一个self接收对象,其余根据调用时参数决定
返回值:根据情况而定
作用:可以将复杂的步骤进行合并操作,减少调用的步骤,方便使用

  • __len__方法
触发机制:使用print(对象)或者str(对象)的时候触发
参数:一个self接收对象
返回值:必须是字符串类型
作用:print(对象)进行操作,得到字符串,通常用于快捷操作

  • __repr__方法
触发机制:在使用repr(对象)时触发
参数:一个self接收对象
返回值:必须是字符串
作用:将对象转使用repr化为字符串时使用,也可以用于快捷操作

  • __bool__方法
触发机制:使用bool(对象)的时候触发
参数:一个self接收对象
返回值:必须是布尔值
作用:根据实际情况而定,可以作为快捷方式使用
注意:仅适合于返回布尔值的操作

  • __format__方法
触发机制:使用字符串.format(对象)时触发
参数:一个self接收对象,一个参数接收format的{}的格式
返回值:必须是字符串
作用:设置对象可以作为format的参数,并且自定义对象格式化的规则

4.与属性操作相关的魔术方法

  • __getattr__方法
触发时机:获取不存在的对象成员时触发
参数:一个是接收当前对象的self,一个是获取成员名称的字符串
返回值:必须有值
作用:为访问不存在的属性设置值
注意:getattribute无论何时都会在getattr之前触发,触发了getattribute就不会在触发getattr了
  • __setattr__方法
触发时机:设置对象成员值的时候触发
参数:1个当前对象的self,一个是要设置的成员名称字符串,一个是要设置的值
返回值:无 过程操作
作用:接管设置操作,可以在设置前之前进行判断验证等行为
注意:在当前方法中无法使用成员=值的方式直接设置成员,否则会无限递归,必须借助object的设置方法来完成
object.__setattr__(参数1,参数2,参数3)
  • __delattr__方法
触发时机:删除对象成员时触发
参数:一个当前对象的self
返回值:无
作用:可以在删除成员时进行验证。
  • __getattribute__方法
触发时机:使用对象成员时触发,无论成员是否存在
参数:1个接收当前对象self,一个是获取的成员的名称字符串
返回值:必须有
作用:在具有封装操作(私有化时),为程序开部分访问权限使用
  • __dir__方法
触发时机:dir(对象)的时候触发
参数:1个接收当前对象self
返回值:必须为序列类型(列表,元组,集合等,)
作用:可以自定义成员列表的返回值

5.其他魔术方法

  • 比较运算相关魔术方法
__ lt__(self, other):
定义小于号的行为:x < y 调用 x.lt(y)
__ le__(self, other):
定义小于等于号的行为:x <= y 调用 x.le(y)
__ eq__(self, other) :
定义等于号的行为:x == y 调用 x.eq(y)
__ ne__(self, other):
定义不等号的行为:x != y 调用 x.ne(y)
__ gt__(self, other):
定义大于号的行为:x > y 调用 x.**gt(y)
__ ge__(self, other) :
定义大于等于号的行为:x >= y 调用 x.ge(y)
  • 算术运算相关魔术方法
__add__(self, other)           定义加法的行为:+
__sub__(self, other)           定义减法的行为:-
__mul__(self, other)           定义乘法的行为:*
__truediv__(self, other)       定义真除法的行为:/
__floordiv__(self, other)      定义整数除法的行为://
__mod__(self, other)           定义取模算法的行为:%
__divmod__(self, other)        定义当被 divmod() 调用时的行为
__pow__(self, other[, modulo]) 定义当被 power() 调用或 ** 运算时的行为
__lshift__(self, other)        定义按位左移位的行为:<<
__rshift__(self, other)        定义按位右移位的行为:>>
__and__(self, other)           定义按位与操作的行为:&
__xor__(self, other)           定义按位异或操作的行为:^
__or__(self, other)            定义按位或操作的行为:|
  • 赋值运算相关魔术方法
__iadd__(self, other)             定义赋值加法的行为:+=
__isub__(self, other)             定义赋值减法的行为:-=
__imul__(self, other)             定义赋值乘法的行为:=
__itruediv__(self, other)         定义赋值真除法的行为:/=
__ifloordiv__(self, other)        定义赋值整数除法的行为://=
__imod__(self, other)             定义赋值取模算法的行为:%=
__ipow__(self, other[, modulo])   定义赋值幂运算的行为:**=
__ilshift__(self, other)          定义赋值按位左移位的行为:<<=
__irshift__(self, other)          定义赋值按位右移位的行为:>>=
__iand__(self, other)             定义赋值按位与操作的行为:&=
__ixor__(self, other)             定义赋值按位异或操作的行为:^=
__ior__(self, other)              定义赋值按位或操作的行为:|=
  • 一元运算相关魔术方法
__pos__(self)      定义正号的行为:+x
__neg__(self)      定义负号的行为:-x
__abs__(self)      定义当被 abs() 调用时的行为
__invert__(self)   定义按位求反的行为:~x
  • 类型转换相关魔术方法
__complex__(self)      定义当被 complex() 调用时的行为(需要返回恰当的值)
__int__(self)          定义当被 int() 调用时的行为(需要返回恰当的值)
__float__(self)        定义当被 float() 调用时的行为(需要返回恰当的值)
__round__(self[, n])   定义当被 round() 调用时的行为(需要返回恰当的值)
__index(self)__        1. 当对象是被应用在切片表达式中时,实现整形强制转换
                       2. 如果你定义了一个可能在切片时用到的定制的数值型,你应该定义 index
                       3. 如果 index 被定义,则 int 也需要被定义,且返回相同的值
  • 上下文管理相关魔术方法(with)
__enter__(self)
    1. 定义当使用 with 语句时的初始化行为
    2. enter 的返回值被 with 语句的目标或者 as 后的名字绑定

__exit__(self, exctype, excvalue, traceback)
    1. 定义当一个代码块被执行或者终止后上下文管理器应该做什么
    2. 一般被用来处理异常,清除工作或者做一些代码块执行完毕之后的日常工作
  • 容器类型相关魔术方法
__len__(self)                  定义当被 len() 调用时的行为(返回容器中元素的个数)
__getitem__(self, key)         定义获取容器中指定元素的行为,相当于 self[key]
__setitem__(self, key, value)  定义设置容器中指定元素的行为,相当于 self[key] = value
__delitem__(self, key)         定义删除容器中指定元素的行为,相当于 del self[key]
__iter__(self)                 定义当迭代容器中的元素的行为
__reversed__(self)             定义当被 reversed() 调用时的行为
__contains__(self, item)       定义当使用成员测试运算符(innot in)时的行为
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