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摘
要
今日任务
(1)魔法方法
魔法方法
魔法方法总是被双下划线包围,例如__init__。
魔法方法是面向对象的 Python 的一切,如果你不知道魔法方法,说明你还没能意识到面向对象的 Python 的强大。
魔法方法的“魔力”体现在它们总能够在适当的时候被自动调用。
魔法方法的第一个参数应为cls(类方法) 或者self(实例方法)。
cls:代表一个类的名称self:代表一个实例对象的名称1.基本的魔法方法
__init__(self[, ...]) 构造器,当一个实例被创建的时候调用的初始化方法__new__(cls[, ...]) 在一个对象实例化的时候所调用的第一个方法,在调用__init__初始化前,先调用__new__。__new__至少要有一个参数cls,代表要实例化的类,此参数在实例化时由 Python 解释器自动提供,后面的参数直接传递给__init__。__new__对当前类进行了实例化,并将实例返回,传给__init__的self。但是,执行了__new__,并不一定会进入__init__,只有__new__返回了,当前类cls的实例,当前类的__init__才会进入。
class A(object): def __init__(self, value): print("into A __init__") self.value = value def __new__(cls, *args, **kwargs): print("into A __new__") print(cls) return object.__new__(cls) class B(A): def __init__(self, value): print("into B __init__") self.value = value def __new__(cls, *args, **kwargs): print("into B __new__") print(cls) return super().__new__(cls, *args, **kwargs)#返回当前类实例 b = B(10) # 结果: # into B __new__ # <class __main__.B> # into A __new__ # <class __main__.B> # into B __init__ class A(object): def __init__(self, value): print("into A __init__") self.value = value def __new__(cls, *args, **kwargs): print("into A __new__") print(cls) return object.__new__(cls) class B(A): def __init__(self, value): print("into B __init__") self.value = value def __new__(cls, *args, **kwargs): print("into B __new__") print(cls) return super().__new__(A, *args, **kwargs) # 改动了cls变为A b = B(10) # 结果: # into B __new__ # <class __main__.B> # into A __new__ # <class __main__.A> 若__new__没有正确返回当前类cls的实例,那__init__是不会被调用的,即使是父类的实例也不行,将没有__init__被调用。利用__new__实现单例模式。
class Earth: pass a = Earth() print(id(a)) # 260728291456 b = Earth() print(id(b)) # 260728291624 class Earth: __instance = None # 定义一个类属性做判断 def __new__(cls): if cls.__instance is None: cls.__instance = object.__new__(cls) return cls.__instance else: return cls.__instance a = Earth() print(id(a)) # 512320401648 b = Earth() print(id(b)) # 512320401648__new__方法主要是当你继承一些不可变的 class 时(比如int, str, tuple), 提供给你一个自定义这些类的实例化过程的途径。class CapStr(str): def __new__(cls, string): string = string.upper() return str.__new__(cls, string) a = CapStr("i love lsgogroup") print(a) # I LOVE LSGOGROUP__del__(self) 析构器,当一个对象将要被系统回收之时调用的方法。 Python 采用自动引用计数(ARC)方式来回收对象所占用的空间,当程序中有一个变量引用该 Python 对象时,Python 会自动保证该对象引用计数为 1;当程序中有两个变量引用该 Python 对象时,Python 会自动保证该对象引用计数为 2,依此类推,如果一个对象的引用计数变成了 0,则说明程序中不再有变量引用该对象,表明程序不再需要该对象,因此 Python 就会回收该对象。
大部分时候,Python 的 ARC 都能准确、高效地回收系统中的每个对象。但如果系统中出现循环引用的情况,比如对象 a 持有一个实例变量引用对象 b,而对象 b 又持有一个实例变量引用对象 a,此时两个对象的引用计数都是 1,而实际上程序已经不再有变量引用它们,系统应该回收它们,此时 Python 的垃圾回收器就可能没那么快,要等专门的循环垃圾回收器(Cyclic Garbage Collector)来检测并回收这种引用循环。 class C(object): def __init__(self): print(into C __init__) def __del__(self): print(into C __del__) c1 = C() # into C __init__ c2 = c1 c3 = c2 del c3 del c2 del c1 # into C __del____str__(self):当你打印一个对象的时候,触发__str__当你使用%s格式化的时候,触发__str__str强转数据类型的时候,触发__str__ __repr__(self):repr是str的备胎有__str__的时候执行__str__,没有实现__str__的时候,执行__repr__repr(obj)内置函数对应的结果是__repr__的返回值当你使用%r格式化的时候 触发__repr__ class Cat: """定义一个猫类""" def __init__(self, new_name, new_age): """在创建完对象之后 会自动调用, 它完成对象的初始化的功能""" self.name = new_name self.age = new_age def __str__(self): """返回一个对象的描述信息""" return "名字是:%s , 年龄是:%d" % (self.name, self.age) def __repr__(self): """返回一个对象的描述信息""" return "Cat:(%s,%d)" % (self.name, self.age) def eat(self): print("%s在吃鱼...." % self.name) def drink(self): print("%s在喝可乐..." % self.name) def introduce(self): print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (self.name, self.age)) # 创建了一个对象 tom = Cat("汤姆", 30) print(tom) # 名字是:汤姆 , 年龄是:30 print(str(tom)) # 名字是:汤姆 , 年龄是:30 print(repr(tom)) # Cat:(汤姆,30) tom.eat() # 汤姆在吃鱼.... tom.introduce() # 名字是:汤姆, 年龄是:30__str__(self) 的返回结果可读性强。也就是说,__str__ 的意义是得到便于人们阅读的信息,就像下面的 2019-10-11 一样。__repr__(self) 的返回结果应更准确。怎么说,__repr__ 存在的目的在于调试,便于开发者使用。import datetime today = datetime.date.today() print(str(today)) # 2019-10-11 print(repr(today)) # datetime.date(2019, 10, 11) print(%s %today) # 2019-10-11 print(%r %today) # datetime.date(2019, 10, 11)2.算术运算符
类型工厂函数,指的是“不通过类而是通过函数来创建对象”
__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- `divmod(a, b)`把除数和余数运算结果结合起来,返回一个包含商和余数的元组`(a // b, a % b)`。 - `__pow__(self, other[, module])`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:`|`反算术运算符
反运算魔方方法,与算术运算符保持一一对应,不同之处就是反运算的魔法方法多了一个“r”。当文件左操作不支持相应的操作时被调用。
- `__radd__(self, other)`定义加法的行为:`+`- `__rsub__(self, other)`定义减法的行为:`-`- `__rmul__(self, other)`定义乘法的行为:`*`- `__rtruediv__(self, other)`定义真除法的行为:`/`- `__rfloordiv__(self, other)`定义整数除法的行为:`//`- `__rmod__(self, other)` 定义取模算法的行为:`%`- `__rdivmod__(self, other)`定义当被 divmod() 调用时的行为- `__rpow__(self, other[, module])`定义当被 power() 调用或 `**` 运算时的行为- `__rlshift__(self, other)`定义按位左移位的行为:`<<`- `__rrshift__(self, other)`定义按位右移位的行为:`>>`- `__rand__(self, other)`定义按位与操作的行为:`&`- `__rxor__(self, other)`定义按位异或操作的行为:`^`- `__ror__(self, other)`定义按位或操作的行为:`|``a + b`
这里加数是`a`,被加数是`b`,因此是`a`主动,反运算就是如果`a`对象的`__add__()`方法没有实现或者不支持相应的操作,那么 Python 就会调用`b`的`__radd__()`方法。
3.增量赋值运算符
__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:|=4.一元运算符
__neg__(self)定义正号的行为:+x__pos__(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:~x5.属性访问
__getattr__(self, name): 定义当用户试图获取一个不存在的属性时的行为。__getattribute__(self, name):定义当该类的属性被访问时的行为(先调用该方法,查看是否存在该属性,若不存在,接着去调用__getattr__)。__setattr__(self, name, value):定义当一个属性被设置时的行为。__delattr__(self, name):定义当一个属性被删除时的行为。6.描述符
描述符就是将某种特殊类型的类的实例指派给另一个类的属性。
__get__(self, instance, owner)用于访问属性,它返回属性的值。__set__(self, instance, value)将在属性分配操作中调用,不返回任何内容。__del__(self, instance)控制删除操作,不返回任何内容。7.定制序列
协议(Protocols)与其它编程语言中的接口很相似,它规定你哪些方法必须要定义。然而,在 Python 中的协议就显得不那么正式。事实上,在 Python 中,协议更像是一种指南。
容器类型的协议
如果说你希望定制的容器是不可变的话,你只需要定义__len__()和__getitem__()方法。如果你希望定制的容器是可变的话,除了__len__()和__getitem__()方法,你还需要定义__setitem__()和__delitem__()两个方法。__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]。8.迭代器
迭代器有两个基本的方法:iter() 和 next()。iter(object) 函数用来生成迭代器。next(iterator[, default]) 返回迭代器的下一个项目。iterator -- 可迭代对象default -- 可选,用于设置在没有下一个元素时返回该默认值,如果不设置,又没有下一个元素则会触发 StopIteration 异常。今日新掌握
__new__反运算符定制序列这些魔法方法一时很难接受,因为现在没有自己设计类就很少会用到。先留个印象,之后在实际使用中体会吧。