Python 特殊方法

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于 2022-03-25 21:46:13 首次发布

特殊方法

特殊方法的名字以两个下划线开头，以两个下划线结尾（例如__getitem__）。
比如obj[key]的背后就是__getitem__方法，为了能求得my_collection[key]的值，解释器实际上会调用my_collection.__getitem__(key)。
魔术方法（magic method）是特殊方法的昵称。

基本特殊方法

new()

__new__()是一个静态方法 (因为是特例所以你不需要显式地声明)，它会将所请求实例所属的类作为第一个参数。其余的参数会被传递给对象构造器表达式 (对类的调用)。__new__()的返回值应为新对象实例 (通常是 cls 的实例)。

__new__()的目的主要是允许不可变类型的子类 (例如 int, str 或 tuple) 定制实例创建过程。它也常会在自定义元类中被重载以便定制类创建过程。

class Foo:
    def __init__(self):
        print("----init方法-----")

    def __new__(cls):
        eturn object.__new__(cls)

f = Foo()   # ----init方法-----
print(f)    #  <__main__.Foo object at 0x00000225ACB0AF70>

如果__new__()未返回一个 cls 的实例，则新实例的 __init__()方法就不会被执行，并返回None。

class Foo:
    def __init__(self):
        print("----init方法-----")

    def __new__(cls):
        pass

f = Foo()   
print(f)   # None

init()

在实例 (通过 __new__()) 被创建之后，返回调用者之前调用。其参数与传递给类构造器表达式的参数相同。一个基类如果有 __init__()方法，则其所派生的类如果也有 __init__()方法，就必须显式地调用它以确保实例基类部分的正确初始化；例如: super().__init__([args...])

因为对象是由__new__()和 __init__()协作构造完成的 (由__new__()创建，并由 __init__()定制)，所以__init__()返回的值只能是 None，否则会在运行时引发 TypeError。

class Foo:
    def __init__(self):
        return "hello world"   # TypeError: __init__() should return None, not 'str'

    def __new__(cls):
        return object.__new__(cls)

f = Foo()
print(f)

del()

在实例将被销毁时调用，又称析构器。如果一个基类具有__del__()方法，则其所派生的类如果也有__del__()方法，就必须显式地调用它以确保实例基类部分的正确清除。

__del__()方法可以 (但不推荐!) 通过创建一个该实例的新引用来推迟其销毁。这被称为对象重生。
__del__()是否会在重生的对象将被销毁时再次被调用是由具体实现决定的；当前的 CPython 实现只会调用一次。

repr()

由 repr()内置函数调用以输出一个对象的“官方”字符串表示。通常情况下，直接输出某个实例化对象，得到的是“类名+object at+内存地址”。

返回值必须是一个字符串对象。如果一个类定义了__repr__()但未定义__str__()，则在需要该类的实例的“非正式”字符串表示时也会使用 __repr__()。

此方法通常被用于调试，因此确保其表示的内容包含丰富信息且无歧义是很重要的。

class Foo:
    def __init__(self):
        self.name = 'nightwatchmans'

f = Foo()
print(f)   # <__main__.Foo object at 0x00000221FFE9EC10>

重写类的__repr__()方法，可以自定义输出实例化对象时的信息。

class Foo:
    def __init__(self):
        self.name = 'nightwatchmans'

    def __repr__(self):
        return f"{self.__class__.__name__} create by {self.name}"

f = Foo()
print(f)  # Foo create by nightwatchmans 
print(type(f))  # <class '__main__.Foo'> ，注意仅输出实例化对象时是字符串，对象的类型并未改变

由此可见，__repr__()方法是类的实例化对象用来做“自我介绍”的方法。

str()

通过str(object)以及内置函数 format()和 print()调用以生成一个对象的“非正式”或格式良好的字符串表示。返回值必须为一个字符串对象。内置类型 object 所定义的默认实现会调用 object.__repr__()。

__repr__和__str__的区别在于，后者是在str() 函数被使用，或是在用print 函数打印一个对象的时候才被调用的，并且它返回的字符串对终端用户更友好，而 __repr__()主要用于调试和开发。

如果你只想实现这两个特殊方法中的一个，__repr__是更好的选择，因为如果一个对象没有__str__函数，而Python 又需要调用它的时候，解释器会用__repr__作为替代。

bytes()

通过 bytes 调用以生成一个对象的字节串表示。这应该返回一个 bytes 对象。

format()

通过 format() 内置函数、扩展、格式化字符串字面值的求值以及 str.format() 方法调用以生成一个对象的“格式化”字符串表示。 format_spec 参数为包含所需格式选项描述的字符串。 format_spec 参数的解读是由实现 format() 的类型决定的，不过大多数类或是将格式化委托给某个内置类型，或是使用相似的格式化选项语法。

返回值必须为一个字符串对象。

getitem

可以使用位置索引 [n]来访问序列中的值，另外，因为 __getitem__方法把[]操作交给了 self._cards列表，所以自动支持切片操作。
对象可迭代，如可以用 for i in obj迭代。当调用 for i in obj时，其实用的是 iter(obj)，调用的 __iter__方法。但是如过没有实现 __iter__方法，那么它会令 position从 0开始递增，直到触发 IndexError结束，且只能是 IndexError类型的 Error，否则触发错误后会引发异常。
可以用in运算符（即使没实现 __contains__，它会按顺序做一次迭代搜索）
可以用random.choice()方法来随机获取一个元素（用这个方法还需要额外实现 __len__）

bool()

默认情况下，我们自己定义的类的实例总被认为是真的，除非这个类对__bool__或者__len__函数有自己的实现。bool(x)的背后是调用x.__bool__()的结果；如果不存在__bool__方法，那么bool(x)会尝试调用x.__len__()。若返回0，则bool 会返回False；否则返回True。