Python的‌魔法方法‌

Python的‌魔法方法‌（Magic Methods），又称‌特殊方法‌或‌双下方法‌（Dunder Methods），是类中以双下划线（__）开头和结尾的方法，用于自定义类的行为，使其支持Python内置操作（如运算符、迭代、上下文管理等）‌。

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‌1. 对象生命周期控制‌

• ‌__new__(cls[, ...])‌
  创建实例时首先调用，返回新对象（通常配合super().__new__使用）‌。
  示例：单例模式实现

  class Singleton:
      _instance = None
      def __new__(cls):
          if not cls._instance:
              cls._instance = super().__new__(cls)
          return cls._instance

• ‌__init__(self[, ...])‌
  初始化实例属性，在__new__之后自动调用‌45。
  示例：构造方法

  class Person:
      def __init__(self, name):
          self.name = name  # 初始化属性

• ‌__del__(self)‌
  对象销毁时调用，用于资源清理（如关闭文件）‌35。

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‌2. 字符串表示与格式化‌

• ‌__str__(self)‌
  定义print(obj)或str(obj)的输出（用户友好）‌78。
• ‌__repr__(self)‌
  定义repr(obj)或交互式环境的输出（开发者友好）‌78。
  示例：

  class Point:
      def __str__(self):
          return f"Point({self.x}, {self.y})"
      def __repr__(self):
          return f"Point(x={self.x}, y={self.y})"

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‌3. 运算符重载‌

• ‌算术运算‌：__add__(self, other)（+）、__sub__(self, other)（-）等‌79。
• ‌比较运算‌：__eq__(self, other)（==）、__lt__(self, other)（<）等‌39。
  示例：向量加法

  class Vector:
      def __add__(self, other):
          return Vector(self.x + other.x, self.y + other.y)

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‌4. 容器类型模拟‌

• ‌__len__(self)‌：定义len(obj)的行为‌310。
• ‌__getitem__(self, key)‌：定义obj[key]的取值‌311。
• ‌__iter__(self)‌：使对象可迭代‌39。

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‌5. 其他常用魔法方法‌

• ‌__call__(self[, ...])‌：使实例可像函数一样调用（如obj()）‌25。
• ‌__getattr__(self, name)‌：访问不存在的属性时触发‌912。
• ‌__enter__/__exit__‌：实现上下文管理器（with语句）‌39。

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‌设计哲学与注意事项‌

• ‌隐式调用‌：魔法方法由Python解释器在特定场景自动触发，无需显式调用‌23。
• ‌继承机制‌：多数魔法方法继承自object类，可重写以定制行为‌15。
• ‌慎用原则‌：过度使用可能降低代码可读性，适合需要与内置类型交互的场景‌910。

通过合理使用魔法方法，开发者可以构建高度集成的自定义类，实现Python的“万物皆对象”哲学‌1213。