Python中的魔法方法
@ author: Flyme awei
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
__str__ |
用于返回对象的描述 |
__iter__ |
使类可以迭代 |
__getitem__ |
按照下标获取类元素，例如list |
__getattr__ |
调用类不存在的属性 |
__call__ |
类实例化默认调用方法 |
@TOC
看到类似__slots__这种形如__xxx__的变量或者函数名就要注意，这些在Python中是有特殊用途的。
__slots__我们已经知道怎么用了，__len__方法我们也知道是为了能让class作用于len()函数。这些在Python有另外的一些名称叫魔术方法
除此之外，Python的
class中还有许多这斜体样式样有特殊用途的函数，可以帮助我们定制！
1.__str__
用于定制对象的描述信息我们先定义一个
Student类，打印一个实例：
>>> class Student(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
>>> print(Student('张三'))
<__main__.Student object at 0x000001AC142D3370>
>>> 打印出一堆<__main__.Student object at 0x000001AC142D3370>, 不好看。怎么才能打印得好看呢？只需要定义好
__str__()方法，返回一个好看的字符串就可以了：
# -*- coding: utf-8 -*-
# @author: Flyme awei
# @Time : 2022/7/1 21:55
class Person(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
# 用于定制对象的描述信息
def __str__(self):
return "Person object (name:%s)" % self.name
if __name__ == '__main__':
p = Person('张三')
print(p)
这样打印出来的实例，不但好看，而且容易看出实例内部重要的数据。
2.__iter__
如果一个类想被用于for ... in循环，类似list或tuple那样，就必须实现一个__iter__()方法，该方法返回一个迭代对象，然后，Python的for循环就会不断调用该迭代对象的__next__()方法拿到循环的下一个值，直到遇StopIteration错误时退出循环。我们以斐波那契数列为例，写一个
Fib类，可以作用于for循环：
class Fib(object):
# Fib默认不是可迭代对象，变成一个可迭代对象，必须返回一个迭代器
def __init__(self):
self.a, self.b = 0, 1 # 斐波那契数列前两个固定的值
# 重写 __iter__方法，Fib变为可迭代对象
def __iter__(self):
return self
# 重写__next__方法，Fib就变成一个迭代器
def __next__(self):
self.a, self.b = self.b, self.a + self.b # 计算下一个值
if self.a > 1000:
raise StopIteration
return self.a
if __name__ == '__main__':
print('小于1000的所有斐波那契数:', end=' ')
for i in Fib():
print(i, end=' ')
3.__getitem__
Fib实例虽然能作用于for循环，看起来和list有点像，但是，把它当成list来使用还是不行，比如，取第5个元素：
>>> Fib()[5]
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'Fib' object does not support indexing
>>>要表现得像list那样按照下标取出元素，需要实现__getitem__()方法：
# -*- coding: utf-8 -*-
# @author: Flyme awei
# @Time : 2022/7/1 22:02
class Fib(object):
# 重写__getitem__,Fib 可以类似于 list
def __getitem__(self, item):
a, b = 1, 1
for x in range(item):
a, b = b, a+b
return a现在，就可以按下标访问数列的任意一项了
if __name__ == '__main__':
f = Fib()
print(f[5])
print(f[6])
print(f[10])
print(f[15]) 输出：
但是
list有个神奇的切片方法：
>>> list(range(100)[5:10])
[5, 6, 7, 8, 9]对于Fib却报错。原因是__getitem__()传入的参数可能是一个int，也可能是一个切片对象slice，所以要做判断
# -*- coding: utf-8 -*-
# @author: Flyme awei
# @Time : 2022/7/2 17:36
class Fib(object):
def __getitem__(self, item): # # item是一个下标, 也有可能是一个切片
if isinstance(item, int): # item 是一个 int 下标
a, b = 1, 1
for _ in range(item): # rage(item) 用作循环次数
a, b = b, a+b
return a
elif isinstance(item, slice): # item 是一个切片（范围）
start = item.start
stop = item.stop
if start is None:
start = 0 # start初始值为 0
a, b = 1, 1
l = []
for _ in range(stop):
l.append(a)
a, b = b, a+b
return l现在试试Fib的切片：
if __name__ == '__main__':
print(Fib()[9])
print(Fib()[1:10])输出：
但是没有对step参数作处理：
>>> f[:10:2]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89]
也没有对负数作处理，所以，要正确实现一个
__getitem__() 还是有很多工作要做的。
此外，如果把对象看成 dict ，__getitem__()的参数也可能是一个可以作key的object，例如str。与之对应的是
__setitem__()方法，把对象视作list或dict来对集合赋值。最后，还有一个__delitem__()方法，用于删除某个元素。总之，通过上面的方法，我们自己定义的类表现得和Python自带的
list、tuple、dict没什么区别，这完全归功于动态语言的“鸭子类型”，不需要强制继承某个接口。
4.__getattr__
正常情况下，当我们调用类的方法或属性时，如果不存在，就会报错。比如定义
Student 类：
class Student(object):
def __init__(self):
self.name = 'Michale'调用name属性，没问题，但是，调用不存在的score属性，就有问题了：
>>> s = Student()
>>> print(s.name)
Michael
>>> print(s.score)
>Traceback (most recent call last):
...
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'score'错误信息很清楚地告诉我们，没有找到score这个attribute。要避免这个错误，除了可以加上一个
score属性外，Python还有另一个机制，那就是写一个__getattr__()方法，动态返回一个属性。修改如下：
class Student(object):
def __init__(self):
self.name = 'Michale'
def __getattr__(self, item):
if item == 'score':
return 99 当调用不存在的属性时，比如score，Python解释器会试图调用__getattr__(self, 'score')来尝试获得属性，这样，我们就有机会返回score的值：
>>> s = Student()
>>> s.name
'Michael'
>>> s.score
99
>>>返回函数也是完全可以的：
class Student(object):
def __getattr__(self, start):
if attr == 'age':
return lambda : 25只是调用方法变为：
>>> s,age()
25注意，只有在没有找到属性的情况下，才调用__getattr__，已有的属性，比如name，不会在__getattr__中查找。此外，注意到任意调用如
s.abc都会返回None，这是因为我们定义的__getattr__默认返回就是None。要让class只响应特定的几个属性，我们就要按照约定，抛出AttributeError的错误：
class Student(object):
def __getattr__(self, attr):
if attr == 'age':
return lambda: 25
raise AttributeError('\'Student\' object has no attribute \'%s\'' % attr)这实际上可以把一个类的所有属性和方法调用全部动态化处理了，不需要任何特殊手段。这种完全动态调用的特性有什么实际作用呢？作用就是，可以针对完全动态的情况作调用。
5.__call__
一个对象实例可以有自己的属性和方法，当我们调用实例方法时，我们用instance.method()来调用。
能不能直接在实例本身上调用呢？在Python中，答案是肯定的。任何类，只需要定义一个
__call__()方法，就可以直接对实例进行调用。请看示例：
class Student(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
def __call__(self, *args, **kwargs):
print('My name is %s.' % self.name) 调用方式如下：
>>> s = Student('awei')
>>> s() # self参数不要传入
My name is awei.__call__()还可以定义参数。对实例进行直接调用就好比对一个函数进行调用一样，所以你完全可以把对象看成函数，把函数看成对象，因为这两者之间本来就没啥根本的区别。如果你把对象看成函数，那么函数本身其实也可以在运行期动态创建出来，因为类的实例都是运行期创建出来的，这么一来，我们就模糊了对象和函数的界限。
那么，怎么判断一个变量是对象还是函数呢？其实，更多的时候，我们需要判断一个对象是否能被调用，能被调用的对象就是一个
Callable对象，比如函数和我们上面定义的带有__call__()的类实例：
>>> callable(Student())
True
>>> callable(max)
True
>>> callable([1, 2, 3])
False
>>> callable(None)
False
>>> callable('str')
False
通过
callable() 函数，我们就可以判断一个对象是否是“可调用”对象。
