Python-Tips(十三)

2014-05-31 六 编程语言-Python Python-tips

Tips 28

python类中包含很多特殊方法，这些方法让类用起来如同序列、字典、函数、迭代器，甚至像个数字。

基础知识

最常见的就是__init__()。

1.对__init__()方法调用发生在实例被创建之后。如果要控制实际创建进程，请使用__new__方法。 2.__repr__()方法返回的字符串为合法的python表达式 3.在调用print(x)的同时调用了__str__()方法

行为方式和迭代器类似的类

1.无论何时创建迭代器都将调用__iter__()方法。这是用初始值对迭代器进行初始化的绝佳之处。 2.无论何时从迭代器中获取下一个值都将调用__next__()方法。 3.__reversed__()方法并不常用。它以一个现有序列为参数，并将该序列中所有元素从尾到头以逆序生成一个新的迭代器。

属性

1.如果类定义了__getattribute__()方法，在每次引用属性或方法名称时python都调用它（特殊方法名称除外，因为会导致无限循环） 2.如果类定义了__getattr__()方法，python在正常位置查询属性时才会调用。 3.无论何时给属性赋值，都会调用__setattr__() 4.删除属性时，会调用__delattr__() 5.如果定义了__getattr__()或__getattribute__()，__dir__()方法将会非常有用

__getattr__()和__getattribute__()方法的区别非常细微，但非常重要。

class Dynamo:
    def __getattr__(self, key):
        if key == 'color':
            return 'PapayaWhip' # 属性名称以字符串的形式传入__getattr()__方法
        else:　　　　　　　　# 如果属性名称未知，触发异常
            raise AttributeError
>>> dyn = Dynamo()
>>> dyn.color  # dyn没有名为color的属性，获取时将调用__getattr__()
 'PapayaWhip'
>>> dyn.color = 'LemonChiffon' # 显示的设置了color属性后，不再调用__getattr__方法。
>>> dyn.color
 'LemonChiffon'

另一方面，__getattribute__()方法是直接的，无条件的。

class SuperDynamo:
    def __getattribute__(self, key):
        if key == 'color':
            return 'PapayaWhip'
        else:
            raise AttributeError
>>> dyn = SuperDynamo()
>>> dyn.color # 直接调用__getattribute__()，返回color
 'PapayaWhip'
>>> dyn.color = 'LemonChiffon'
>>> dyn.color  # 虽然显示的设置了color属性，但仍然会调用__getattribute__()
 'PapayaWhip'

如果定义了类的__getattribute__()方法，你可能还想定义一个__setattr__()方法，需要两则之间进行协同，以跟踪属性的值。 必须特别小心__getattribute__()方法，因为python在查找类的方法名称时也将对其进行调用

class Rastan:
    def __getattribute__(self, key):
        raise AttributeError  # 定义了一个总是触发异常的__getattribute__方法

    def swim(self)：
        pass

>>> hero = Rastan()
>>> hero.swim() # 调用hero.swim()时，python将在Rastan类查找swim()方法。该查找将执行整个__getattribute__()方法，因为所有的属性和方法查找都通过__getattribute__()方法。
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<stdin>", line 3, in __getattribute__
AttributeError

行为方式和函数类似的类

可以让类的实例变得可调用-就想函数可以调用一样-通过定义__call__()方法

行为和序列类似的类

如果类作为一系列值的容器出现，可以通过下面方法，让其的行为方式和序列类似。

行为和字典类似的类

类可以像字典一样根据键来返回值

行为和数值类似的类

使用适当的特殊方法，可以将类的行为定义为与数字相仿。也就是说，可以进行相加、相减、及其他运算，Fraction类就实现了这些特殊方法：

>>> from fractions import Fraction
>>> x = Fraction(1,3)
>>> x/3
Fraction(1,9)

| 目的 | 编写的代码 | python实际调用 | | 加法 | x + y | x.__add__(y) | | 减法 | x - y | x.__sub__(y) | | 乘法 | x * y | x.__mul__(y) | | 除法 | x / y | x.__truediv__(y) | | 地板除 | x//y | x.__fooldiv__(y) | | 取余 | x % y | x.__mod__(y) | | 地板除&取余 | divmod(x,y) | x.__divmod__(y)| | 乘幂 | x ** y | x.__pow__(y) | | 左移位 | x << y | x.__lshift__(y) | | 右移位 | x >> y | x.__rshift__(y) | | 按位与 | x & y | x.__and__(y) | | 按位异或 | x^y | x.__xor__(y) | | 按位或 | x | y | x.__or__(y) |

前面是第一个的操作数调用对应函数，第二个操作数作为参数，下面的特殊方法集合，是第二个操作数调用方法，第一个操作数作为参数。

| 目的 | 代码 | python 调用 | | + | x + y | y.__radd__(x) | | - | x - y | y.__rsub__(x) | | * | x * y | y.__rmul__(x) | | / | x / y | y.__rturediv__(x) | | // | x // y | y.__rfloordiv__(x) | | % | x % y | y.__rmod__(x) | |// & % | divmod(x,y) | y.__rdivmod__(x) | | | x y | y.__rpow__(x) | | << | x << y | y.__rlshift__(x) | | >> | x >> y | y.__rrshift__(x) | | & | x & y | y.__rand__(x)| | ^ | x ^ y | y.__rxor__(x) | | 或 | x or y | y.__ror__(x) |

如果原地操作呢？x += 3

| 代码 | python实际调用 | | x += y | x.__iadd__(y) | | x -= y | x.__isub__(y) | | x *= y | x.__imul__(y) | | x /= y | x.__iturediv__(y) | | x //= y | x.__ifloordiv__(y) | | x %= y | x.__imod__(y) | | x **= y | x.__ipow__(y) | | x <<= y | x.__ilshift__(y) | | x >>= y | x.__irshift__(y) | | x &= y | x.__iland__(y) | | x ^= y | x.__ixor__(y) | | x |= y | x.__ior__(y) |

还有一些一元运算符，可以对“类-数字”对象自己执行。

| 目的 | 代码 |　python实际调用 | | 负数 | -x | x.__neg__() | | 正数 | +x | x.__pos__() | | 绝对值 | abs(x) | x.__abs__()| | 取反 | ~x | x.__invert__() | | 复数 | complex(x) | x.__complex__()| | 整数转换 | int(x) | x.__int__() | | 浮点数　 | float(x) | x.__float__()| | 四舍五入整数 | round(x) | x.__round__() | |四舍五入至n位小数 | round(x, n) | x.__round__(n)| | >= x的最小整数 | math.ceil(x) | x.__ceil__() | | <= x的最大整数 | math.floor(x) | x.__floor__() | | 对x朝向０取整 | math.trunc(x) | x.__trunc__() | | 作为索引的数字 | a_list[x] | a_list[x.__index__()] |

可比较的类

许多数据类型都可以进行比较，可以使用以下特殊方法来实现。

可序列化的类

python支持任意对象的可序列化和反序列化。

可在WITH语块中使用的类

with语块定义了运行时刻上下文环境；在执行with语句时将“进入”该上下文环境，而执行该语块中的最后一条语句将“退出"该上下文环境。

以下是with　file习惯用法的运作方式：

def _checkClosed(self, msg=None):
    if self.closed:
        raise ValueError('I/O operation on closed file.'
                          if msg is None else msg)
def __enter__(self):
    self._checkClosed()
    return self

def __exit__(self, *args):
    self.close()

该文件对象同时定义了一个__enter__()和一个__exit__()方法。该__enter__()方法检查文件是否处于打开状态；如果没有,_checkClosed方法触发一个例外
__enter__方法将始终返回self，这是with语块将用于调用属性和方法的对象。

在with语块结束后，文件对象将自动关闭

其他

如果知道自己在做什么，几乎可以完全控制类是如何比较的、属性如何定义，以及类的子类是何种类型。