python高阶编程之魔法方法

概述1. 魔法方法概念python中内置的有特殊功能的函数，以__开头，比如我们使用print函数去打印，实际上是调用了内置的__str__方法 2.__new__方法，创建对象时被调用通过代码来看下__new__和__init__被调用的顺序：1classMyClass:23def__init__(self):#初始

1.  魔法方法概念

　　python中内置的有特殊功能的函数，以__开头，比如我们使用print函数去打印，实际上是调用了内置的__str__方法

 

2. __new__方法，创建对象时被调用

　　通过代码来看下__new__和__init__被调用的顺序：

 1 class MyClass: 2  3     def __init__(self):  # 初始化属性 4         print("我是init，初始化对象方法") 5  6     def __new__(cls, *args, **kwargs): 7         print("我是new，创建对象方法") 8         return super().__new__(cls)  # 创建对象 9 10 11 MyClass()12 13 """14 运行结果：15 我是new，创建对象方法16 我是init，初始化对象方法17 """

　　通过__new__ 方法，实现单例模式：

class Singleton:    __instance = None    def __init__(self, a):        self.a = a    def __new__(cls, *args, **kwargs):        if cls.__instance is None:  # 类没有实例，创建实例            cls.__instance = super().__new__(cls)        else:  # 类已有实例，更新属性            cls.__instance.__init__(*args, **kwargs)        return cls.__instanceprint(Singleton(1))print(Singleton(2))"""运行结果：<__main__.Singleton object at 0x000001B40283A160><__main__.Singleton object at 0x000001B40283A160>"""

3. 上下文管理器协议

　　实现了__enter__、__exit__方法，我们使用 with open()打开文件，不需要手动关闭文件，接下来看代码案例：

 1 class Myfile: 2  3     def __init__(self, path): 4         self.path = path 5  6     def __enter__(self): 7         print("我是with开始，自动调用的方法：__enter__") 8         self.f = open(self.path, 'r', enCoding='utf-8') 9         return self10 11     def read(self):12         return self.f.read()13 14     def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):15         self.f.close()16         print("我是with结束，自动调用的方法：__exit__")17 18 19 with Myfile(r"test.txt") as f:20     f.read()21     print("我是with中执行的内容")22 23 """24 执行结果：25 我是with开始，自动调用的方法：__enter__26 我是with中执行的内容27 我是with结束，自动调用的方法：__exit__28 """

4. __call__，对象可否被调用

　　我们经常碰到的：TypeError: 'XXX' object is not callable，就是没有实现__call__

 1 class MyCall: 2     def __call__(self, *args, **kwargs): 3         print("我是对象被调用时，触发的方法") 4  5  6 MyCall()() 7 """ 8 运行结果： 9 我是对象被调用时，触发的方法10 """

 

5. __str__，使用print()函数调用的方法

　　我们使用print()，控制台输出的内容是我们在__str__返回的内容

 1 class MyStr: 2  3     def __init__(self, desc: str): 4         self.desc = desc 5  6     def __str__(self): 7         return self.desc  # 返回值必须为str类型 8  9 10 print(MyStr("我是print时调用的方法"))11 """12 运行结果：13 我是print时调用的方法14 """

6. 算数运算符

　　我们在使用对象的加、减、乘、除时，也是调用了对象内部的魔法方法

 1 class MyIntoperation: 2  3     def __init__(self, num: int): 4         self.num = num 5  6     def __add__(self, other): 7         self.num = self.num + other.num 8         return self 9 10     def __sub__(self, other):11         self.num = self.num - other.num12         return self13 14     def __str__(self):15         return str(self.num)16 17 18 a = MyIntoperation(1)19 b = MyIntoperation(2)20 print(f"相加结果：{a + b}")21 print(f"相减结果：{a - b}")22 """23 运行结果：24 相加结果：325 相减结果：126 """

7. 类属性访问机制

　　我们在访问类属性：setattr()、self.属性、getattr()等 *** 作时，调用了对应的魔法方法

 1 class MyClass: 2  3     def __getattribute__(self, item): 4         print("我是访问类中存在的属性时，被调用的方法") 5         # 可以进行一系列的 *** 作，比如设置某些类属性不可以被访问 6         return super().__getattribute__(item) 7  8     def __getattr__(self, item): 9         print("我是访问类中不存在的属性时，被调用的方法")10         # 可以进行一系列的 *** 作11         raise AttributeError(f"{MyClass.__name__} 中没有属性：{item}")12 13     def __setattr__(self, key, value):14         print("我是给类设置属性时，被调用的方法")15         # 可以进行一系列的 *** 作16         return super().__setattr__(key, value)17 18     def __delattr__(self, item):19         print("我是删除类属性时，被调用的方法")20         # 可以进行一系列的 *** 作21         return super().__delattr__(item)22 23 24 my_class = MyClass()25 my_class.name = "我是类属性a"  # 设置类属性：name26 """27 运行结果：28 我是给类设置属性时，被调用的方法29 """30 print(my_class.name)  # 获取类属性：name31 """32 运行结果：33 我是访问类中存在的属性时，被调用的方法34 我是类属性a35 """36 del my_class.name  # 删除类属性：name37 """38 运行结果：39 我是删除类属性时，被调用的方法40 """41 print(my_class.name)  # 获取不存在的类属性：name42 """43 运行结果：44 我是访问类中不存在的属性时，被调用的方法45 AttributeError: MyClass 中没有属性：name46 """

 

 

 8. 魔法方法大全

魔法方法	含义
基本的魔法方法
__new__(cls[, ...])	1. __new__ 是在一个对象实例化的时候所调用的第一个方法
__init__(self[, ...])	构造器，当一个实例被创建的时候调用的初始化方法
__del__(self)	析构器，当一个实例被销毁的时候调用的方法
__call__(self[, args...])	允许一个类的实例像函数一样被调用：x(a, b) 调用 x.__call__(a, b)
__len__(self)	定义当被 len() 调用时的行为
__repr__(self)	定义当被 repr() 调用时的行为
__str__(self)	定义当被 str() 调用时的行为
__bytes__(self)	定义当被 bytes() 调用时的行为
__hash__(self)	定义当被 hash() 调用时的行为
__bool__(self)	定义当被 bool() 调用时的行为，应该返回 True 或 False
__format__(self, format_spec)	定义当被 format() 调用时的行为
有关属性
__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
__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
__dir__(self)	定义当 dir() 被调用时的行为
__get__(self, instance, owner)	定义当描述符的值被取得时的行为
__set__(self, instance, value)	定义当描述符的值被改变时的行为
__delete__(self, instance)	定义当描述符的值被删除时的行为
比较 *** 作符
__lt__(self, other)	定义小于号的行为：x < y 调用 x.__lt__(y)
__le__(self, other)	定义小于等于号的行为：x <= y 调用 x.__le__(y)
__eq__(self, other)	定义等于号的行为：x == y 调用 x.__eq__(y)
__ne__(self, other)	定义不等号的行为：x != y 调用 x.__ne__(y)
__gt__(self, other)	定义大于号的行为：x > y 调用 x.__gt__(y)
__ge__(self, other)	定义大于等于号的行为：x >= y 调用 x.__ge__(y)
算数运算符
__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
__pow__(self, other[, modulo])	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 *** 作的行为：&
__xor__(self, other)	定义按位异或 *** 作的行为：^
__or__(self, other)	定义按位或 *** 作的行为：|
反运算
__radd__(self, other)	（与上方相同，当左 *** 作数不支持相应的 *** 作时被调用）
__rsub__(self, other)	（与上方相同，当左 *** 作数不支持相应的 *** 作时被调用）
__rmul__(self, other)	（与上方相同，当左 *** 作数不支持相应的 *** 作时被调用）
__rtruediv__(self, other)	（与上方相同，当左 *** 作数不支持相应的 *** 作时被调用）
__rfloordiv__(self, other)	（与上方相同，当左 *** 作数不支持相应的 *** 作时被调用）
__rmod__(self, other)	（与上方相同，当左 *** 作数不支持相应的 *** 作时被调用）
__rdivmod__(self, other)	（与上方相同，当左 *** 作数不支持相应的 *** 作时被调用）
__rpow__(self, other)	（与上方相同，当左 *** 作数不支持相应的 *** 作时被调用）
__rlshift__(self, other)	（与上方相同，当左 *** 作数不支持相应的 *** 作时被调用）
__rrshift__(self, other)	（与上方相同，当左 *** 作数不支持相应的 *** 作时被调用）
__rand__(self, other)	（与上方相同，当左 *** 作数不支持相应的 *** 作时被调用）
__rxor__(self, other)	（与上方相同，当左 *** 作数不支持相应的 *** 作时被调用）
__ror__(self, other)	（与上方相同，当左 *** 作数不支持相应的 *** 作时被调用）
增量赋值运算
__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 *** 作的行为：&=
__ixor__(self, other)	定义赋值按位异或 *** 作的行为：^=
__ior__(self, other)	定义赋值按位或 *** 作的行为：|=
一元 *** 作符
__pos__(self)	定义正号的行为：+x
__neg__(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：~x
类型转换
__complex__(self)	定义当被 complex() 调用时的行为（需要返回恰当的值）
__int__(self)	定义当被 int() 调用时的行为（需要返回恰当的值）
__float__(self)	定义当被 float() 调用时的行为（需要返回恰当的值）
__round__(self[, n])	定义当被 round() 调用时的行为（需要返回恰当的值）
__index__(self)	1. 当对象是被应用在切片表达式中时，实现整形强制转换 2. 如果你定义了一个可能在切片时用到的定制的数值型,你应该定义 __index__ 3. 如果 __index__ 被定义，则 __int__ 也需要被定义，且返回相同的值
上下文管理（with 语句）
__enter__(self)	1. 定义当使用 with 语句时的初始化行为 2. __enter__ 的返回值被 with 语句的目标或者 as 后的名字绑定
__exit__(self, exc_type, exc_value, traceback)	1. 定义当一个代码块被执行或者终止后上下文管理器应该做什么 2. 一般被用来处理异常，清除工作或者做一些代码块执行完毕之后的日常工作
容器类型
__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)	定义获取容器中指定元素的行为，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]
__iter__(self)	定义当迭代容器中的元素的行为
__reversed__(self)	定义当被 reversed() 调用时的行为
__contains__(self, item)	定义当使用成员测试运算符（in 或 not in）时的行为

总结

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