python中那些双下划线开头的那些函数都是干啥用用的

1.写在前面

今天遇到了__slots__,，所以我就想了解下python中那些双下划线开头的那些函数都是干啥用用的，翻到了下面这篇博客，看着很全面，我只了解其中的一部分，还不敢乱下定义。

其实如果足够了解一些知识，知道自己想要什么，就可以根据这些变量，函数等的特性订制出很高效的类。这才是我们学习的目的。

2.小概况一下

python用下划线作为变量前缀和后缀指定特殊变量

• _xxx 不能用’from module import *’导入

• __ xxx__ 系统定义名字

• __ xxx 类中的私有变量名

核心风格：避免用下划线作为变量名的开始。

因为下划线对解释器有特殊的意义，而且是内建标识符所使用的符号，我们建议程序员避免用下划线作为变量名的开始。一般来讲，变量名_xxx被看作是“私有 的”，在模块或类外不可以使用。当变量是私有的时候，用_xxx 来表示变量是很好的习惯。因为变量名__ xxx__对Python 来说有特殊含义，对于普通的变量应当避免这种命名风格。

“单下划线” 开始的成员变量叫做保护变量，意思是只有类对象和子类对象自己能访问到这些变量；
“双下划线” 开始的是私有成员，意思是只有类对象自己能访问，连子类对象也不能访问到这个数据。

以单下划线开头（_ foo）的代表不能直接访问的类属性，需通过类提供的接口进行访问，不能用“from xxx import *”而导入；以双下划线开头的（__ foo）代表类的私有成员；以双下划线开头和结尾的（__ foo__）代表python里特殊方法专用的标识，如 __ init__（）代表类的构造函数。

3.保留属性：

先来看下保留属性：

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>>> Class1.__doc__ # 类型帮助信息 'Class1 Doc.' 
>>> Class1.__name__ # 类型名称 'Class1' 
>>> Class1.__module__ # 类型所在模块 '__main__' 
>>> Class1.__bases__ # 类型所继承的基类 (,) 
>>> Class1.__dict__ # 类型字典，存储所有类型成员信息。  
>>> Class1().__class__ # 类型  
>>> Class1().__module__ # 实例类型所在模块 '__main__' 
>>> Class1().__dict__ # 对象字典，存储所有实例成员信息。 {'i': 1234}

4.保留方法，

可以把保留方法分类：

• 对 __ init__() 方法的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。
• 按照约定， __ repr__() 方法所返回的字符串为合法的 Python 表达式。
• 在调用 print(x) 的同时也调用了 __ str__() 方法。
• 由于 bytes 类型的引入而从 Python 3 开始出现。

5.行为方式与迭代器类似的类

• 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。
• 无论何时从迭代器中获取下一个值都将调用 __ next__() 方法。
• __ 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排列生成一个新的迭代器。

6.计算属性

• 如果某个类定义了 __ 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，因为那样将会导致讨厌的无限循环）。
• 如果某个类定义了 __ getattr__() 方法，Python 将只在正常的位置查询属性时才会调用它。如果实例 x 定义了属性color， x.color 将 不会 调用x.__ getattr__(‘color’)；而只会返回x.color 已定义好的值。
• 无论何时给属性赋值，都会调用 __ setattr__() 方法。
• 无论何时删除一个属性，都将调用 __ delattr__() 方法。
• 如果定义了 __ getattr__() 或 __ getattribute__() 方法， __ dir__() 方法将非常有用。通常，调用 dir(x) 将只显示正常的属性和方法。如果__ getattr() __方法动态处理color 属性， dir(x) 将不会将 color 列为可用属性。可通过覆盖 __ dir __ () 方法允许将 color 列为可用属性，对于想使用你的类但却不想深入其内部的人来说，该方法非常有益。

7.可比较的类

我将此内容从前一节中拿出来使其单独成节，是因为“比较”操作并不局限于数字。许多数据类型都可以进行比较——字符串、列表，甚至字典。如果要创建自己的类，且对象之间的比较有意义，可以使用下面的特殊方法来实现比较

8.可序列化的类

Python 支持 任意对象的序列化和反序列化。（多数 Python 参考资料称该过程为 “pickling” 和 “unpickling”）。该技术对与将状态保存为文件并在稍后恢复它非常有意义。所有的 内置数据类型 均已支持 pickling 。如果创建了自定义类，且希望它能够 pickle，阅读 pickle 协议 了解下列特殊方法何时以及如何被调用

要重建序列化对象，Python 需要创建一个和被序列化的对象看起来一样的新对象，然后设置新对象的所有属性。__ getnewargs__() 方法控制新对象的创建过程，而 __ setstate__() 方法控制属性值的还原方式。

9.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。

• 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()方法引发一个例外。
• __ 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。怎么做到的？在 __ exit__() 方法中调用了 self.close() .

10.真正神奇的东西

如果知道自己在干什么，你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。

python中以双下划线的是一些系统定义得名称，让python以更优雅得语法实行一些操作，本质上还是一些函数和变量，与其他函数和变量无二。
比如x.add(y) 等价于 x+y
有一些很常见，有一些可能比较偏，在这里罗列一下，做个笔记，备忘。

x.__contains__(y) 等价于 y in x, 在list,str, dict,set等容器中有这个函数
__base__, __bases__, __mro__, 关于类继承和函数查找路径的。
class.__subclasses__(), 返回子类列表
x.__call__(...) == x(...)
x.__cmp__(y) == cmp(x,y)
x.__getattribute__('name') == x.name == getattr(x, 'name'),  比__getattr__更早调用
x.__hash__() == hash(x)
x.__sizeof__(), x在内存中的字节数, x为class得话， 就应该是x.__basicsize__
x.__delattr__('name') == del x.name
__dictoffset__ attribute tells you the offset to where you find the pointer to the __dict__ object in any instance object that has one. It is in bytes.
__flags__, 返回一串数字，用来判断该类型能否被序列化（if it's a heap type), __flags__ & 512
S.__format__, 有些类有用
x.__getitem__(y) == x[y], 相应还有__setitem__, 某些不可修改类型如set，str没有__setitem__
x.__getslice__(i, j) == x[i:j], 有个疑问，x='123456789', x[::2],是咋实现得
__subclasscheck__(), check if a class is subclass
__instancecheck__(), check if an object is an instance
__itemsize__, These fields allow calculating the size in bytes of instances of the type. 0是可变长度， 非0则是固定长度
x.__mod__(y) == x%y, x.__rmod__(y) == y%x
x.__module__ , x所属模块
x.__mul__(y) == x*y,  x.__rmul__(y) == y*x

__reduce__, __reduce_ex__ , for pickle

__slots__ 使用之后类变成静态一样，没有了__dict__, 实例也不可新添加属性

__getattr__ 在一般的查找属性查找不到之后会调用此函数

__setattr__ 取代一般的赋值操作，如果有此函数会调用此函数， 如想调用正常赋值途径用 object.__setattr__(self, name, value)

__delattr__ 同__setattr__, 在del obj.name有意义时会调用