当前位置:

首页 > 编程开发 > Python中常用的魔法方法详解

Python中常用的魔法方法详解

​什么是魔法方法?魔法方法(MagicMethods)是Python中的内置函数,一般以双下划线开头和结尾,例如__init__、__del__等。之所以称之为魔法方法,是因为这些方法会在进行特定的操作时会自动被调用。在Python中,可以通过dir()方法来查看某个对象的所有方法和属性,其中双下划线开头和结尾的就是该对象的魔法方法。以字符串对象为例:>>>dir("hello")['__add__','__class__','__contains__','__delatt

​什么是魔法方法?

魔法方法(Magic Methods)是Python中的内置函数,一般以双下划线开头和结尾,例如__init__、__del__等。之所以称之为魔法方法,是因为这些方法会在进行特定的操作时会自动被调用。

在Python中,可以通过dir()方法来查看某个对象的所有方法和属性,其中双下划线开头和结尾的就是该对象的魔法方法。以字符串对象为例:

>>> dir("hello")
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__',
'__getitem__', '__getnewargs__', '__getslice__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mo
d__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmod__', '__rmul__', '__setattr__',
'__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '_formatter_field_name_split', '_formatter_parser', 'capitalize', 'center',
'count', 'decode', 'encode', 'endswith', 'expandtabs', 'find', 'format', 'index', 'isalnum', 'isalpha', 'isdigit', 'isl
ower', 'isspace', 'istitle', 'isupper', 'join', 'ljust', 'lower', 'lstrip', 'partition', 'replace', 'rfind', 'rindex', '
rjust', 'rpartition', 'rsplit', 'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith', 'strip', 'swapcase', 'title', 'translate'
, 'upper', 'zfill']

可以看到字符串对象有__add__方法,所以在Python中可以直接对字符串对象使用"+"操作,当Python识别到"+"操作时,就会调用该对象的__add__方法。有需要时我们可以在自己的类中重写__add__方法来完成自己想要的效果。

class A(object):
def __init__(self, str):
self.str = str


• def __add__(self, other):
• print ('overwrite add method')
• return self.str + "---" + other.str


>>>a1 = A("hello")
>>>a2 = A("world")
>>>print (a1 + a2)
>>>overwrite add method
>>>"hello---world"

我们重写了__add__方法,当Python识别"+"操作时,会自动调用重写后的__add__方法。可以看到,魔法方法在类或对象的某些事件出发后会自动执行,如果希望根据自己的程序定制特殊功能的类,那么就需要对这些方法进行重写。使用魔法方法,我们可以非常方便地给类添加特殊的功能。

常用的魔法方法

1.构造与初始化

__new__、__init__ 这两个魔法方法常用于对类的初始化操作。上面我们创建a1 = A("hello")时,但首先调用的是__new__;初始化一个类分为两步:    

  • a.调用该类的new方法,返回该类的实例对象  
  • b.调用该类的init方法,对实例对象进行初始化

__new__(cls, *args, **kwargs)至少需要一个cls参数,代表传入的类。后面两个参数传递给__init__。在__new__可以决定是否继续调用__init__方法,只有当__new__返回了当前类cls的实例,才会接着调用__init__。结合__new__方法的特性,我们可以通过重写__new__方法实现Python的单例模式:

class Singleton(object):
def __init__(self):
print("__init__")

• def __new__(cls, *args, **kwargs):
• print("__new__")
• if not hasattr(Singleton, "_instance"):
• print("创建新实例")
• Singleton._instance = object.__new__(cls)
• return Singleton._instance

>>> obj1 = Singleton()
>>> __new__
>>> 创建新实例
>>> __init__
>>> obj2 = Singleton()
>>> __new__
>>> __init__
>>> print(obj1, obj2)
>>> (<__main__.Singleton object at 0x0000000003599748>, <__main__.Singleton object at 0x0000000003599748>)

可以看到虽然创建了两个对象,但两个对象的地址相同。

2.控制属性访问这类魔法

方法主要对对象的属性进行访问、定义、修改时起作用。主要有:

  • __getattr__(self, name): 定义当用户试图获取一个属性时的行为。
  • __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。

当初始化属性时如self.a=a时或修改实例属性如ins.a=1时本质时调用魔法方法self.__setattr__(name,values);当实例访问某个属性如ins.a本质是调用魔法方法a.__getattr__(name)

3.容器类操作

有一些方法可以让我们自己定义自己的容器,就像Python内置的List,Tuple,Dict等等;容器分为可变容器和不可变容器。

如果自定义一个不可变容器的话,只能定义__len__和__getitem__;定义一个可变容器除了不可变容器的所有魔法方法,还需要定义__setitem__和__delitem__;如果容器可迭代。还需要定义__iter__。

  • __len__(self):返回容器的长度
  •  __getitem__(self,key):当需要执行self[key]的方式去调用容器中的对象,调用的是该方法    __setitem__(self,key,value):当需要执行self[key] = value时,调用的是该方法
  • __iter__(self):当容器可以执行 for x in container:,或者使用iter(container)时,需要定义该方法

下面举一个例子,实现一个容器,该容器有List的一般功能,同时增加一些其它功能如访问第一个元素,最后一个元素,记录每个元素被访问的次数等。

class SpecialList(object):
def __init__(self, values=None):
self._index = 0
if values is None:
self.values = []
else:
self.values = values
self.count = {}.fromkeys(range(len(self.values)), 0)

def __len__(self):# 通过len(obj)访问容器长度
return len(self.values)

def __getitem__(self, key):# 通过obj[key]访问容器内的对象
self.count[key] += 1
return self.values[key]

def __setitem__(self, key, value):# 通过obj[key]=value去修改容器内的对象
self.values[key] = value

def __iter__(self):# 通过for 循环来遍历容器
return iter(self.values)

def __next__(self):
# 迭代的具体细节
# 如果__iter__返回时self 则必须实现此方法
if self._index >= len(self.values):
raise StopIteration()
value = self.values[self._index]
self._index += 1
return value

def append(self, value):
self.values.append(value)

def head(self):
# 获取第一个元素
return self.values[0]

def last(self):
# 获取最后一个元素
return self.values[-1]

 这类方法的使用场景主要在你需要定义一个满足需求的容器类数据结构时会用到,比如可以尝试自定义实现树结构、链表等数据结构(在collections中均已有),或者项目中需要定制的一些容器类型。

总结

魔法方法在Python代码中能够简化代码,提高代码可读性,在常见的Python第三方库中可以看到很多对于魔法方法的运用。因此当前这篇文章仅是抛砖引玉,真正的使用需要在开源的优秀源码中以及自身的工程实践中不断加深理解并合适应用。

本文内容来源于互联网,如有侵权请联系删除。
作者最新文章
编程开发 Python
相关文章 更多
C++动态数组初始化怎么写?常用语句与代码示例
C++动态数组初始化怎么写?常用语句与代码示例

深入解析C++中动态数组的初始化机制,涵盖new操作符的不同用法、基本类型与类对象的初始化差异,以及为何在现代C++开发中应优先使用std::vector。

Python安装后怎么打开:使用IDLE或命令行启动解释器
Python安装后怎么打开:使用IDLE或命令行启动解释器

刚在Windows安装好Python却不知道如何启动?本文详细演示如何通过开始菜单找到并打开IDLE集成开发环境,以及如何在PowerShell或命令提示符中使用python和py命令启动交互式解释器、运行.py脚本文件。包含退出解释器的方法及常见启动问题排查,帮助初学者快速验证安装成功并开始编写代码。

Windows系统Python安装教程:下载、勾选PATH及环境变量配置
Windows系统Python安装教程:下载、勾选PATH及环境变量配置

针对Windows初学者的Python安装实战指南。详细讲解如何从Python官网下载匹配架构的安装包,重点演示安装首屏勾选“Add python.exe to PATH”的关键操作,并提供使用python --version和py命令验证环境变量的具体步骤,帮助新手快速搭建开发环境并排查路径问题。

麒麟OS如何查看Python进程的运行状态
麒麟OS如何查看Python进程的运行状态

要想确认麒麟OS中Python程序的运行状态以及资源占用情况,我们可以这样做:用ps -ef | grep python来筛选进程;通过top命令,按P键排序查看实时负载;使用pgrep -f "script.py"精准获取PID;借助lsof -p PID验证文件打开状态。另外,还可以结合syst

Python在Debian上如何配置SSL证书
Python在Debian上如何配置SSL证书

在Debian系统上配置SSL证书通常涉及以下几个步骤:安装Web服务器:首先,你需要一个Web服务器,比如Apache或Nginx。这里以Apache为例。sudo apt updatesudo apt install apache2获取SSL证书:你可以从Let’s Encrypt免费获取SSL

统信UOS怎么安装Python开发环境
统信UOS怎么安装Python开发环境

要想让Python项目在统信UOS上正常运行,得先安装python3、python3-pip、python3-venv、python3-dev以及build-essential等组件。具体操作就是执行sudo apt install命令来一步到位完成安装,同时别忘了配置清华镜像源来给pip加速哦。在

纯Python方案实现中英文全文搜索
纯Python方案实现中英文全文搜索

在互联网上的各类网站中,无论大小,基本上都会有一个搜索框,用来给用户对内容进行搜索,小到站点搜索,大到搜索引擎搜索。从简单的来说,搜索功能确实很简单,一个简单的select语句就可以实现数据的搜索。而从复杂的来看,无论是搜索的精度还是搜索的效率,都是有很深的研究范围的。对于简单的搜索功能来说,一个s

Mac如何取消通过Python脚本运行的关机程序
Mac如何取消通过Python脚本运行的关机程序

立即在终端输入sudo shutdown -c取消倒计时关机,成功后显示“Shutdown cancelled”;若存在pmset重复任务,需再执行sudo pmset repeat cancel清除。Mac因Python脚本执行了os.system("sudo shutdown -h +10")或

Pythonasyncio异步并发与多固定出口IP调度实战
Pythonasyncio异步并发与多固定出口IP调度实战

之前写过一篇同步场景下用 Python 管理多个固定出口 IP 的实践(ExitPool + requests/httpx),覆盖了健康检查、故障转移和连接池复用。但在实际业务中,越来越多的场景用 asyncio 做高并发采集或批量接口调用——异步事件循环下多出口的管理方式和同步场景完全不同:单线程

Python在静态出口IP产品中的实战:从地址漂移巡检到多IP故障切换
Python在静态出口IP产品中的实战:从地址漂移巡检到多IP故障切换

写在前面:为什么静态出口 IP 不是"买了就行"不少团队在引入静态出口 IP 产品时,第一反应往往是:“地址配上去,这事就算完了。”可真到了真实业务里,静态出口 IP 真正能体现价值的地方,往往不在分配这一步,而在分配之后怎么管:地址有没有漂移,质量是否达标,某一条线路突然不可用时怎么切换,连接层又

查看更多
精品专题 更多
装机必备
装机必备

正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

Windows
Windows

正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

macOS软件
macOS软件

正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

Mac软件 更多
灵活计算器
灵活计算器
macOS/iOS/Android

灵活计算器是一款笔记式算数应用,支持实时计算、动态关联和云端同步功能。记录、整理和输出之间的过渡会更自然,适合长期写作、做笔记或持续沉淀个人内容。

赤友清理大师
赤友清理大师
macOS

赤友清理大师是一款为 Mac 设计的智能清理优化工具,可精准扫描垃圾、大文件、重复文件等,释放磁盘空间。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

极度公式
极度公式
Windows/macOS/Linux

极度公式是一款跨平台专业LaTeX公式识别编辑软件,支持OCR公式识别和多平台编辑。和使用说明,避免使用,享受完整功能与稳定支持。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

WINDOWS 更多
Windows 10
Windows 10
Windows

Windows 10 是一款微软推出的经典操作系统,拥有硬件兼容性与多任务处理能力。它更偏向把系统状态查看和常用调节动作放在一起,适合需要持续观察和微调设备状态的场景。

极度公式
极度公式
Windows/macOS/Linux

极度公式是一款跨平台专业LaTeX公式识别编辑软件,支持OCR公式识别和多平台编辑。和使用说明,避免使用,享受完整功能与稳定支持。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

密码键盘
密码键盘
Windows/macOS/iOS/Android

密码键盘是一款兼具安全性与便捷性的高效密码管理器。日常使用里的持续防护和信息管理会更突出,适合把安全控制放进长期使用流程中的场景。