Fluent Python笔记--Python数据模型

对于很多常见的Python对象而言，len方法都非常常见，类似于其他语言中的size，它可以快速返回一个容器(collection)的大小，Python中会内置许多以双下划线开头和结尾的所谓的“魔术方法”，比如你访问一个dict内的指定元素，dict1[key]，这里实际上就调用了dict本身的__getitem__方法，也就是说，在语法层面上dict1[key]和dict1.__getitem__(key)是完全等效的。
下面例子是对于len()和__getitem__的示例：

import collections
# namedtuple 顾名思义，是collections内置的数据结构
Card = collections.namedtuple('Card', ['rank', 'suit'])

class FrenchDeck:
    # 初始化牌值的范围
    ranks = [str(n) for n in range(2, 11)] + list('JQKA')
    # 初始化花色的范围
    suits = 'spades diamonds clubs hearts'.split()

    def __init__(self):
        self._cards = [Card(rank, suit) for suit in self.suits 
                                        for rank in ranks]

    def __len__(self):
        return len(self._card)
   
    def __getitem__(self, position):
        return self._card[position]

上面这个FrenchDeck对象像Python的其他内置对象一样(类似list)，可以通过下标访问指定位置的牌，可以使用len方法确定牌数，可以像list一样对牌进行切片(slice)，可以使用for ... in ...语法去迭代访问等等。
下面简单看一下如何自定义实现加减乘除的符号操作:

from math import hypot

class Vector:
    def __init__(self, x=0, y=0):
        self.x = x
        self.y = y
   
    def __repr__(self):
        return 'Vector({x}, {y})'.format(x=str(self.x), y=str(self.y))

    def __abs__(self):
        return hypot(self.x, self.y)

    def __bool__(self):
        return bool(abs(self))

    def __add__(self, other):
        x = self.x + other.x
        y = self.y + other.y
        return Vector(x, y)

    def __mul__(self, scalar):
        return Vector(self.x * scalar, self.y * scalar)

上面的__repr__方法用于对象输出一个可读性的结果，__add__和__mul__分别实现了加和乘的操作，__bool__用于返回对象示例的布尔值，在if和while等语句中可以直接使用。

最后还提到了一点，为什么len方法不是普通方法(即通过collection.len()调用)。在CPython解释器(Python默认解释器，大多数库的默认执行环境)中，对于Python内置的对象，CPython会直接从一个结构体中读取对象的长度，而不用任何额外方法。这种方法简单高效。