怎样让len()等python原生函数适用于自定义的数据类型

最新推荐文章于 2025-09-01 15:36:28 发布

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本文展示了如何通过实现Python特殊方法，如`__len__`和`__getitem__`，使自定义的扑克牌类能够无缝适配Python内置函数和标准库。利用这些方法，我们可以方便地获取牌堆长度、抽取特定位置的牌，并能直接使用`random.choice`来随机抽取一张牌。此外，由于`__getitem__`的支持，扑克牌类还支持列表的切片、迭代和反向迭代操作，极大地提高了代码的灵活性和可读性。

想要让len()等python原生函数适用于自定义的数据类型，就需要在类中实现python的特殊方法。特殊方法是双下划线开头和结尾的方法。看下面的例子：

#一摞python风格的扑克牌
import collections

Card=collections.namedtuple('Card', ['rank','suit'])
class FrenchDeck:
    ranks=[str(n) for n in range(2,11)]+list('JQKA')
    suits='spades diamends clubs hearts'.split()
    def __init__(self):
        self._cards=[Card(rank,suit) for rank in self.ranks
                                     for suit in self.suits]
    def __len__(self):
        return len(self._cards)
    def __getitem__(self,position):
        return self._card[position]

In [33]: deck=FrenchDeck()

In [34]: len(deck)
Out[34]: 52

从一摞纸牌中抽取一张特定的牌：deck[0]。这是由__getitem__方法提供的：

In [38]: deck[0]
Out[38]: Card(rank='2', suit='spades')

我们需要单独写一个方法随机抽一张牌吗？不需要，python中已经内置了从一个序列中随机选取一个元素的方法random.choice，我们直接把它用在这一摞纸牌实例上就好：

In [39]: from random import choice

In [40]: choice(deck)
Out[40]: Card(rank='3', suit='spades')

好的，现在我们已经可以体会到在类中实现特殊方法的好处了：

使用类的时候不用再记忆自定义的方法名，取而代之的是python通用函数。
可以方便的使用python标准库，比如random.choice，从而不用重复发明轮子。

好戏还在后面。
因为__getItem__方法把[]操作交给了self._cards列表，所以我们的deck会自动支持列表的操作，比如切片，迭代，反向迭代。

In [41]: deck[12::13]
Out[41]: 
[Card(rank='5', suit='spades'),
 Card(rank='8', suit='diamends'),
 Card(rank='J', suit='clubs'),
 Card(rank='A', suit='hearts')]

In [43]: for card in reversed(deck):
    ...:     print(card)
    ...:     
Card(rank='A', suit='hearts')
Card(rank='A', suit='clubs')
Card(rank='A', suit='diamends')
Card(rank='A', suit='spades')
Card(rank='K', suit='hearts')
...