前言
前面已經總結了關鍵字、運算子與魔法方法的對應關系,下面總結python內置函式對應的魔法方法,
魔法方法
數學計算
abs(args):回傳絕對值,呼叫__abs__;
round(args):回傳四舍五入的值,呼叫__round__;
math.floor():向下取整,呼叫__floor__;
math.ceil():向上取整,呼叫__ceil__;
math.trunc():求一個值距離0最近的整數,呼叫__trunc__;
divmod(a,b):回傳商和余,呼叫__divmod__;
pow(a,b):回傳冪,呼叫__pow__;
sum():回傳和,呼叫__sum__;
float():轉換小數,呼叫__float__;
int():轉換整數,呼叫__int__;
str():轉換字串,呼叫__str__;
sys.getsizeof():物件占記憶體的大小,呼叫__sizeof__;
bin(*args, **kwargs):呼叫引數的__bin__方法,回傳整數的二進制表示形式,只支持一個引數,只支持int型別
hash():呼叫__hash__方法,獲取一個物件的散列值,相等的兩個數哈希值相等,反過來不一定成立
hex(*args, **kwargs):呼叫__hex__方法,求整數的十六進制表示形式,只支持Int型別
oct(*args, **kwargs):呼叫__oct__方法,求整數的八進制表示形式,只支持Int型別
訪問控制
__getattr__(self, name):getattr方法觸發,僅對物件未定義的屬性有效,即如果視圖獲取一個沒有的屬性時會呼叫該方法,前提是該物件未定義__getattribute__(self, name)方法;
__getattribute__(self, name):getattr方法觸發,如果物件定義了該方法,一定觸發,__getattr__方法將不會被呼叫;它也可以被self.name語法糖觸發;
__setattr__(self, name, value):setattr方法觸發,設定一個物件的屬性;也可以被self.name = ''語法糖觸發,
__delattr__(self, name):delattr方法觸發,洗掉一個物件的屬性,或由del self.name 形式觸發;
容器型別
在Python中實作自定義容器型別需要用到一些協議,不可變容器型別有如下協議:
- 不可變容器,需要定義
_len_· 和 ·_getitem_; - 可變容器,需要定義
_len_ 、_getitem_、_setitem_、_delitem_; - 容器可迭代,需要定義
_iter_; - 迭代器,必須遵守迭代器協議,需要定義
_iter_ 和 _next_方法,
索引語法糖與魔法方法
__len__(self):回傳容器的長度;
__getitem__(self, key):使用self[key]形式語法糖獲取元素會觸發;
__setitem__(self, key):使用self[key] = 'xxx'形式復制會觸發;
__delitem__(self, key):使用del self[key]語法糖觸發
__reversed__(self):reversed(self)觸發,反轉容器;
__missing__(self, key):字典結構使用self[key]形式獲取元素,如果元素不存在觸發;
分片語法糖與魔法方法
切片在底層的原理,py2和py3有很大的不同,py2中使用_getslice_、_setslice_、__delslice__三個魔法方法控制,py3中將索引和切片統一由_getitem_、_setitem_、__delitem__控制,
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# py2中
ls = [1,2,3,4]
print(ls[1:3]) # py2中該語法糖呼叫__getslice__方法,py3中廢棄
del ls[1:3] # py2中該語法糖呼叫__delslice__方法,py3中廢棄
ls[1:3] = [1,2,2] # py2中該語法糖呼叫__setslice__方法,py3中廢棄
# py3中
class Person(object):
def __getitem__(self, item):
print(item)
return 'getitem'
def __setitem__(self, key, value):
print(key, value)
return 'setitem'
def __delitem__(self, key):
print(key)
return 'delitem'
if __name__ == "__main__":
person = Person()
print(person[0]) # person[0] ==> person.__getitem__(0)
print(person[0:2]) # person[0:2] ==> person.__getitem__(slice(0,2,None))
person[0:2] = 'test' # ==> person.__setitem__(slice(0,2,None), 'test')
del person[0:2] # ==> person.__delitem__(slice(0,2,None))
# 結果
0
getitem
slice(0, 2, None)
getitem
slice(0, 2, None) test
slice(0, 2, None)
python在處理索引語法糖的時候,將索引當做引數傳入相關getitem、setitem、delitem的魔法方法;在處理切片語法糖的時候先呼叫slice方法得到slice實體物件,將其作為引數呼叫相關的魔法方法,
拷貝
__copy__(self):如果物件定義了該方法,copy.copy()就會呼叫該方法回傳拷貝物件;__deepcopy__(self, x):如果物件定義了該方法,copy.deepcopy()就會呼叫該方法回傳拷貝物件;
序列化
序列化我們可以簡單理解成對任何資料的一種描述方法,如果多種平臺遵循了相同的序列化協議,資料之間的傳遞就會變得方便,python默認的序列化模塊為pickle,
序列化的簡單例子
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class Person(object):
def __init__(self):
self.name = 'cai'
if __name__ == "__main__":
import pickle
person = Person()
with open('./person.txt', 'wb') as f:
# 序列化后存盤
pickle.dump(person,f)
with open('./person.txt', 'rb') as f:
# 反序列化
per = pickle.load(f)
print(per.name)
# 我們可以把一個類保存起來,后續讀取它直接使用,
相關的魔法方法
__getinitargs__(self):該魔法方法在py3中似乎被廢棄,原本的功能是在序列化時獲取實體化引數,應該回傳一個元組;__getnewargs__(self):對新式類,通過這個方法改變類在反pickle時傳遞給__new__的引數;應該回傳一個引數元組,__getstate__(self):定義物件被序列化時的狀態,而不使用物件的__dict__屬性,必須回傳一個字典,他會去替代__dict__屬性,在序列化時被呼叫;__setstate__(self,state):當一個物件被反pickle時,如果定義了__setstate__,物件的狀態會傳遞給這個魔法方法,而不是直接應用到物件的__dict__屬性, state引數是序列化前的__dict__屬性,
class Person(object):
def __init__(self,name):
print('init')
self.name = name
def __getinitargs__(self):
print('initargs')
return 'zhao',
def __getnewargs__(self):
print('newargs')
return 'wang',
def __getstate__(self):
print('getstate')
return {'name':'xiao'}
def __setstate__(self, state):
print('setstate')
print(state)
self.__dict__ = state
if __name__ == "__main__":
import pickle
person = Person('cai')
with open('./person.txt', 'wb') as f:
# 序列化后存盤
pickle.dump(person,f)
with open('./person.txt', 'rb') as f:
# 反序列化
per = pickle.load(f)
print(per.name)
# 結果
__new__
init
newargs
getstate
__new__
setstate
{'name': 'xiao'}
xiao
說明:
- pickle序列化物件之前,先執行
__getnewargs__或__new__方法的引數; - 然后執行
__getstate__方法,回傳的值替代物件的__dict__屬性值; - 反序列化時呼叫new方法,以getnewargs回傳的值作為引數創建實體;
- 最后呼叫
__setstate__方法,將getstate方法的回傳值作為state引數; - 所以由于反序列化時不會呼叫init方法初始化,getinitargs和getnewargs方法的作用都變得不大;
其他
__instancecheck__(self, instance):instance觸發,判斷物件的型別__subclasscheck__(self, subclass):issubclass觸發,判斷一個物件是另一個物件的子類;__call__:callable觸發,判斷一個物件是否可呼叫;__dir__(self):dir()觸發,獲取物件的所有屬性、方法的名字組成的串列;
__str_和_repr
呼叫str觸發_str_,呼叫repr()觸發_repr_,但是print()也可以觸發__str_和_repr,如果物件定義了_str_,則print()一般觸發_str_,否則觸發_repr_;但串列以及字典等容器總是會使用_repr_ 方法.
__str__和__repr__的區別
一般來說,_str_ 的回傳結果在于強可讀性,而 _repr_ 的回傳結果在于準確性;
默認情況下,在需要卻找不到 __str__方法的時候,會自動呼叫 _repr_ 方法,
總結
熟悉了python語法糖、內置函式與魔法方法之間的關系后,顯然對于如何寫好一個優雅易用的類有很大的幫助,
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