python中实现定制类的特殊方法总结
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。
除此之外,Python的class中还有许多这样有特殊用途的函数,可以帮助我们定制类。
__str__
我们先定义一个Student类,打印一个实例:
代码如下:
>>> class Student(object):
... def __init__(self, name):
... self.name = name
...
>>> print Student('Michael')
<__main__.student object at>
打印出一堆<__main__.student object at>,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:
代码如下:
>>> class Student(object):
... def __init__(self, name):
... self.name = name
... def __str__(self):
... return 'Student object (name: %s)' % self.name
...
>>> print Student('Michael')
Student object (name: Michael)
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。
但是细心的朋友会发现直接敲变量不用print,打印出来的实例还是不好看:
代码如下:
>>> s = Student('Michael')
>>> s
<__main__.student object at>
这是因为直接显示变量调用的不是__str__(),而是__repr__(),两者的区别是__str__()返回用户看到的字符串,而__repr__()返回程序开发者看到的字符串,也就是说,__repr__()是为调试服务的。
解决办法是再定义一个__repr__()。但是通常__str__()和__repr__()代码都是一样的,所以,有个偷懒的写法:
代码如下:
class Student(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
def __str__(self):
return 'Student object (name=%s)' % self.name
__repr__ = __str__
__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,直到遇到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:
代码如下:
class Fib(object):
def __init__(self):
self.a, self.b = 0, 1 # 初始化两个计数器a,b
def __iter__(self):
return self # 实例本身就是迭代对象,故返回自己
def next(self):
self.a, self.b = self.b, self.a + self.b # 计算下一个值
if self.a > 100000: # 退出循环的条件
raise StopIteration();
return self.a # 返回下一个值
现在,试试把Fib实例作用于for循环:
代码如下:
>>> for n in Fib():
... print n
...
1
1
2
3
5
...
46368
75025
__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:
代码如下:
>>> Fib()[5]
Traceback (most recent call last):
File "
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:
代码如下:
class Fib(object):
def __getitem__(self, n):
a, b = 1, 1
for x in range(n):
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:
代码如下:
>>> f = Fib()
>>> f[0]
1
>>> f[1]
1
>>> f[2]
2
>>> f[3]
3
>>> f[10]
89
>>> f[100]
573147844013817084101
但是list有个神奇的切片方法:
代码如下:
>>> 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:
代码如下:
class Fib(object):
def __getitem__(self, n):
if isinstance(n, int):
a, b = 1, 1
for x in range(n):
a, b = b, a + b
return a
if isinstance(n, slice):
start = n.start
stop = n.stop
a, b = 1, 1
L = []
for x in range(stop):
if x >= start:
L.append(a)
a, b = b, a + b
return L
现在试试Fib的切片:
代码如下:
>>> f = Fib()
>>> f[0:5]
[1, 1, 2, 3, 5]
>>> f[:10]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55]
但是没有对step参数作处理:
代码如下:
>>> 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。
__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:
代码如下:
class Student(object):
def __init__(self):
self.name = 'Michael'
调用name属性,没问题,但是,调用不存在的score属性,就有问题了:
代码如下:
>>> 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:
代码如下:
class Student(object):
def __init__(self):
self.name = 'Michael'
def __getattr__(self, attr):
if attr=='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:
代码如下:
>>> s = Student()
>>> s.name
'Michael'
>>> s.score
99
返回函数也是完全可以的:
代码如下:
class Student(object):
def __getattr__(self, attr):
if attr=='age':
return lambda: 25
只是调用方式要变为:
代码如下:
>>> 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:
代码如下:
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。
举个例子:
现在很多网站都搞REST API,比如新浪微博、豆瓣啥的,调用API的URL类似:
http://api.server/user/friends
http://api.server/user/timeline/list
如果要写SDK,给每个URL对应的API都写一个方法,那得累死,而且,API一旦改动,SDK也要改。
利用完全动态的__getattr__,我们可以写出一个链式调用:
代码如下:
class Chain(object):
def __init__(self, path=''):
self._path = path
def __getattr__(self, path):
return Chain('%s/%s' % (self._path, path))
def __str__(self):
return self._path
试试:
代码如下:
>>> Chain().status.user.timeline.list
'/status/user/timeline/list'
这样,无论API怎么变,SDK都可以根据URL实现完全动态的调用,而且,不随API的增加而改变!
还有些REST API会把参数放到URL中,比如GitHub的API:
代码如下:
GET /users/:user/repos
调用时,需要把:user替换为实际用户名。如果我们能写出这样的链式调用:
代码如下:
Chain().users('michael').repos
就可以非常方便地调用API了。有兴趣的童鞋可以试试写出来。
__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?类似instance()?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:
代码如下:
class Student(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
def __call__(self):
print('My name is %s.' % self.name)
调用方式如下:
代码如下:
>>> s = Student('Michael')
>>> s()
My name is Michael.
__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:
代码如下:
>>> callable(Student())
True
>>> callable(max)
True
>>> callable([1, 2, 3])
False
>>> callable(None)
False
>>> callable('string')
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。
小结
Python的class允许定义许多定制方法,可以让我们非常方便地生成特定的类。

ホットAIツール

Undresser.AI Undress
リアルなヌード写真を作成する AI 搭載アプリ

AI Clothes Remover
写真から衣服を削除するオンライン AI ツール。

Undress AI Tool
脱衣画像を無料で

Clothoff.io
AI衣類リムーバー

Video Face Swap
完全無料の AI 顔交換ツールを使用して、あらゆるビデオの顔を簡単に交換できます。

人気の記事

ホットツール

メモ帳++7.3.1
使いやすく無料のコードエディター

SublimeText3 中国語版
中国語版、とても使いやすい

ゼンドスタジオ 13.0.1
強力な PHP 統合開発環境

ドリームウィーバー CS6
ビジュアル Web 開発ツール

SublimeText3 Mac版
神レベルのコード編集ソフト(SublimeText3)

ホットトピック









PHPはWeb開発と迅速なプロトタイピングに適しており、Pythonはデータサイエンスと機械学習に適しています。 1.PHPは、単純な構文と迅速な開発に適した動的なWeb開発に使用されます。 2。Pythonには簡潔な構文があり、複数のフィールドに適しており、強力なライブラリエコシステムがあります。

PHPは主に手順プログラミングですが、オブジェクト指向プログラミング(OOP)もサポートしています。 Pythonは、OOP、機能、手続き上のプログラミングなど、さまざまなパラダイムをサポートしています。 PHPはWeb開発に適しており、Pythonはデータ分析や機械学習などのさまざまなアプリケーションに適しています。

VSコードはWindows 8で実行できますが、エクスペリエンスは大きくない場合があります。まず、システムが最新のパッチに更新されていることを確認してから、システムアーキテクチャに一致するVSコードインストールパッケージをダウンロードして、プロンプトとしてインストールします。インストール後、一部の拡張機能はWindows 8と互換性があり、代替拡張機能を探すか、仮想マシンで新しいWindowsシステムを使用する必要があることに注意してください。必要な拡張機能をインストールして、適切に動作するかどうかを確認します。 Windows 8ではVSコードは実行可能ですが、開発エクスペリエンスとセキュリティを向上させるために、新しいWindowsシステムにアップグレードすることをお勧めします。

VSコードはPythonの書き込みに使用でき、Pythonアプリケーションを開発するための理想的なツールになる多くの機能を提供できます。ユーザーは以下を可能にします。Python拡張機能をインストールして、コードの完了、構文の強調表示、デバッグなどの関数を取得できます。デバッガーを使用して、コードを段階的に追跡し、エラーを見つけて修正します。バージョンコントロールのためにGitを統合します。コードフォーマットツールを使用して、コードの一貫性を維持します。糸くずツールを使用して、事前に潜在的な問題を発見します。

VSコード拡張機能は、悪意のあるコードの隠れ、脆弱性の活用、合法的な拡張機能としての自慰行為など、悪意のあるリスクを引き起こします。悪意のある拡張機能を識別する方法には、パブリッシャーのチェック、コメントの読み取り、コードのチェック、およびインストールに注意してください。セキュリティ対策には、セキュリティ認識、良好な習慣、定期的な更新、ウイルス対策ソフトウェアも含まれます。

VSコードでは、次の手順を通じて端末でプログラムを実行できます。コードを準備し、統合端子を開き、コードディレクトリが端末作業ディレクトリと一致していることを確認します。プログラミング言語(pythonのpython your_file_name.pyなど)に従って実行コマンドを選択して、それが正常に実行されるかどうかを確認し、エラーを解決します。デバッガーを使用して、デバッグ効率を向上させます。

Pythonは、スムーズな学習曲線と簡潔な構文を備えた初心者により適しています。 JavaScriptは、急な学習曲線と柔軟な構文を備えたフロントエンド開発に適しています。 1。Python構文は直感的で、データサイエンスやバックエンド開発に適しています。 2。JavaScriptは柔軟で、フロントエンドおよびサーバー側のプログラミングで広く使用されています。

VSコードはMacで利用できます。強力な拡張機能、GIT統合、ターミナル、デバッガーがあり、豊富なセットアップオプションも提供しています。ただし、特に大規模なプロジェクトまたは非常に専門的な開発の場合、コードと機能的な制限がある場合があります。
