一篇文章带你读懂Python的魔法方法

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燕雀安知鸿鹄之志哉？

/1 前言/

    魔法方法是python 里面非常重要的一个分支，平时我们写代码或多或少都会接触到他们，而且他们所产生的作用也是非常巨大的，不得不说，尤其是大型企业开发讲究工整性的时候，用好魔法方法就等于掌握了Python的命脉这样说也丝毫不夸大其词。之所以叫魔法方法自然是因为他们足够强大这一点毋庸置疑。

    下面我们就来看看基本的魔法方法，给大家和魔法方法一个零距离接触的机会，也就是给小编一个机会，因为你们的支持才是小编的不竭动力，哈哈哈哈。

/2 基本魔法方法/

    如下表所示。

魔法方法	含义
	基本的魔法方法
new(cls[, ...])	1. new是在一个对象实例化的时候所调用的第一个方法  2. 它的第一个参数是这个类，其他的参数是用来直接传递给init方法  3. new决定是否要使用该init方法，因为new可以调用其他类的构造方法或者直接返回别的实例对象来作为本类的实例，如果new没有返回实例对象，则init不会被调用    4. new主要是用于继承一个不可变的类型比如一个 tuple 或者 string
init(self[, ...])	构造器，当一个实例被创建的时候调用的初始化方法
del(self)	析构器，当一个实例被销毁的时候调用的方法
call(self[, args...])	允许一个类的实例像函数一样被调用：x(a, b) 调用 x.call(a, b)
len(self)	定义当被 len() 调用时的行为
repr(self)	定义当被 repr() 调用时的行为
str(self)	定义当被 str() 调用时的行为
bytes(self)	定义当被 bytes() 调用时的行为
hash(self)	定义当被 hash() 调用时的行为
bool(self)	定义当被 bool() 调用时的行为，应该返回 True 或  False
format(self, format_spec)	定义当被 format() 调用时的行为
	有关属性
getattr(self, name)	定义当用户试图获取一个不存在的属性时的行为
getattribute(self, name)	定义当该类的属性被访问时的行为
setattr(self, name, value)	定义当一个属性被设置时的行为
delattr(self, name)	定义当一个属性被删除时的行为
dir(self)	定义当 dir() 被调用时的行为
get(self, instance, owner)	定义当描述符的值被取得时的行为
set(self, instance, value)	定义当描述符的值被改变时的行为
delete(self, instance)	定义当描述符的值被删除时的行为
	比较操作符
lt(self, other)	定义小于号的行为：x < y 调用 x.lt(y)
le(self, other)	定义小于等于号的行为：x <= y 调用 x.le(y)
eq(self, other)	定义等于号的行为：x == y 调用 x.eq(y)
ne(self, other)	定义不等号的行为：x != y 调用 x.ne(y)
gt(self, other)	定义大于号的行为：x > y 调用 x.gt(y)
ge(self, other)	定义大于等于号的行为：x >= y 调用 x.ge(y)
	算数运算符
add(self, other)	定义加法的行为：+
sub(self, other)	定义减法的行为：-
mul(self, other)	定义乘法的行为：*
truediv(self, other)	定义真除法的行为：/
floordiv(self, other)	定义整数除法的行为：//
mod(self, other)	定义取模算法的行为：%
divmod(self, other)	定义当被 divmod() 调用时的行为
pow(self, other[, modulo])	定义当被 power() 调用或 ** 运算时的行为
lshift(self, other)	定义按位左移位的行为：<<
rshift(self, other)	定义按位右移位的行为：>>
and(self, other)	定义按位与操作的行为：&
xor(self, other)	定义按位异或操作的行为：^
or(self, other)	定义按位或操作的行为：|
	反运算
radd(self, other)	（与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用）
rsub(self, other)	（与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用）
rmul(self, other)	（与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用）
rtruediv(self, other)	（与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用）
rfloordiv(self, other)	（与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用）
rmod(self, other)	（与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用）
rdivmod(self, other)	（与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用）
rpow(self, other)	（与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用）
rlshift(self, other)	（与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用）
rrshift(self, other)	（与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用）
rxor(self, other)	（与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用）
ror(self, other)	（与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用）
	增量赋值运算
iadd(self, other)	定义赋值加法的行为：+=
isub(self, other)	定义赋值减法的行为：-=
imul(self, other)	定义赋值乘法的行为：*=
itruediv(self, other)	定义赋值真除法的行为：/=
ifloordiv(self, other)	定义赋值整数除法的行为：//=
imod(self, other)	定义赋值取模算法的行为：%=
ipow(self, other[,  modulo])	定义赋值幂运算的行为：**=
ilshift(self, other)	定义赋值按位左移位的行为：<<=
irshift(self, other)	定义赋值按位右移位的行为：>>=
iand(self, other)	定义赋值按位与操作的行为：&=
ixor(self, other)	定义赋值按位异或操作的行为：^=
ior(self, other)	定义赋值按位或操作的行为：|=
	一元操作符
neg(self)	定义正号的行为：+x
pos(self)	定义负号的行为：-x
abs(self)	定义当被 abs() 调用时的行为
invert(self)	定义按位求反的行为：~x
	类型转换
complex(self)	定义当被 complex()  调用时的行为（需要返回恰当的值）
int(self)	定义当被 int() 调用时的行为（需要返回恰当的值）
float(self)	定义当被 float() 调用时的行为（需要返回恰当的值）
round(self[, n])	定义当被 round() 调用时的行为（需要返回恰当的值）
index(self)	1. 当对象是被应用在切片表达式中时，实现整形强制转换    2. 如果你定义了一个可能在切片时用到的定制的数值型,你应该定义index    3. 如果index被定义，则int也需要被定义，且返回相同的值
	上下文管理（with 语句）
enter(self)	1. 定义当使用 with 语句时的初始化行为    2. enter的返回值被 with 语句的目标或者 as 后的名字绑定
exit(self, exc_type,  exc_value, traceback)	1. 定义当一个代码块被执行或者终止后上下文管理器应该做什么    2. 一般被用来处理异常，清除工作或者做一些代码块执行完毕之后的日常工作
	容器类型
len(self)	定义当被 len() 调用时的行为（返回容器中元素的个数）
getitem(self, key)	定义获取容器中指定元素的行为，相当于 self[key]
setitem(self, key, value)	定义设置容器中指定元素的行为，相当于 self[key] =  value
delitem(self, key)	定义删除容器中指定元素的行为，相当于 del  self[key]
iter(self)	定义当迭代容器中的元素的行为
reversed(self)	定义当被 reversed() 调用时的行为
contains(self, item)	定义当使用成员测试运算符（in 或 not in）时的行为

    看了这么多，大家可能会暂时觉得有点懵，怎么这么多，这些都要记住吗，天哪？？心中是否有种顿时无数只草泥马飘过的感觉，噗嗤！！！

    有这种感觉很正常，不过小编来跟大家说，这些不需要全部记住，就像Python 中的模块和其中的方法，你也不需要全部都记住，为什么呢？

    因为你要想全部记住，没有谁能有这个脑子，人家电脑硬盘还有空间限制了，更何况人脑了，当然，不排除那些逆天的存在哈，你们随意，小编只给大佬鼓鼓掌~

    下面，小编就挑其中几个跟大家说说，都是经常用到的，比较具有代表性，你懂得。

/3 常用魔法方法/

魔法方法	什么时候被调用
new(cls[, ...])	在实例创建时调用
init(self[, ...])	在初始化时调用
del(self[, ...])	对象被垃圾回收时调用
getattr(self, name)	访问不存在的属性
setattr(self, name)	给属性赋值
_delattr(self, name)	删除属性
getattribute(self, name)	访问任意属性
len(self)	索引个数
getitem(self, key)	使用索引访问某个元素
setitem(self, key, value)	使用索引给某个元素赋值
delitem(self, key)	使用索引删除某个对象
iter(self)	迭代
reversed(self)	元素反转
enter(self)	with声明的上下文管理器
exit(self, exc, val, trace) with	声明的上下文管理器
str(self,value)	返回用户看到的字符串
repr(self,value)	返回程序开发者看到的字符串

/4 案例例举/

1、构造初始化清除魔法方法

class student:
  def __new__(self):
    print('start')
  def __init__(self):
    self.name='任性的90后boy'
    self.age=100
    self.gender='famle'
    self.enjoy='do love'
    print(self.age)
  def __del__(self):
    print(self.name)
    print('end')


s=student()
print(id(s))

运行结果如下图：

    可以看出 ， init 并不是第一个被调用的方法,第一个被调用的是 new,这个 方法才真正地创建了实例,当这个对象的生命周期结束的时候， del 会被调用。

    其实这些创建实例和销毁实例的过程编译器早帮我们做好了，不需要我们再去多此一举。

    可以看出new这个魔法方法运行了之后了，init就没他什么事了，可怜的init，但是为什么我们在实际过程中使用最多的却是init呢？

    我们都知道编程语言发展至今都比较智能了，像Java，Python等这些面向对象的语言，都能实现自动创建实例的功能。

    今天我们说的Python就是其中之一了。所以创建实例功能显得不是那么重要了，于是乎new出现的几率也就小了，那么init是做什么的呢？

    它其实就是初始化方法的构造器，大家都知道，一个类写出来是必须要初始化的，不然无法运行，所以可见其重要性。

2、那么我们只需这样就可以了，如图：

这样就正确显示出我们想要的结果了。

‍

3、属性访问魔法方法。此类魔法方法可以定义私有属性然后使用公有的getter和setter，实现了一系列的封装。

class att:
    #定义当该类的属性被访问时的行为（不管是不是存在该属性，若不存在，则调用__getattr__(self,name)）
    #例如：对于类的实例对象object，执行print(object.aa)获取object的aa属性，就会调用该函数
    #最好不要使用它，使用范围相对有限，容易出现Bug
    def __getattribute__(self, item):
        print('getattribute')
        super().__getattribute__(item)
    #定义当用户试图获取一个不存在的属性时的行为
    #例如：对于类的实例对象object，执行print(object.aa)获取object的aa属性不存在时，就会调用该函数
    def __getattr__(self,name):
        print('getattr',name)


    #定义当一个属性被设置时的行为
    #例如：对于类的实例对象object，执行object.aa = 1设置object的aa属性的值，就会调用该函数
    def __setattr__(self,name,value):
        print('setattr')
        super().__setattr__(name,value)


    #定义当一个属性被删除时的行为
    #例如：对于类的实例对象object，执行del object.aa删除object的aa属性的值，就会调用该函数
    def __delattr__(self,name):
        print('delattr')
        super().__delattr__(name)


if __name__ == '__main__':
    at = att()
    at.ab = 1
    print(at.ab)
    del at.ab

运行后的效果如图：

4、自定义序列魔法方法也称容器类魔法方法。此类魔法方法可以让你的类表现的像内建序列类型一样，比如：字典，元祖，列表，字符串等。

class Function:
    '''一个列表的封装类，实现了一些额外的函数式方法'''
    def __init__(self, values=None):
        if values is None:
            self.values = []
        else:
            self.values = values
    def __len__(self):
        return len(self.values)
    def __getitem__(self, key):
        return self.values[key] # 如果键的类型或值不合法，列表会返回异常
    def __setitem__(self, key, value):
        self.values[key] = value
    def __delitem__(self, key):  #删除键对应值
        del self.values[key]
    def __iter__(self):          #返回可迭代对象的值
        return iter(self.values)
    def __reversed__(self):      #返回经过反转后的值
        return reversed(self.values)
    def append(self, value):     #向可迭代对象中添加值
        self.values.append(value)
    def first(self):             # 取得第一个元素
        return self.values[0]  
    def tail(self):               # 取得除第一个元素外的所有元素     
        return self.valuse[1:]
    def xx(self):                 # 取得除最后一个元素外的所有元素
        return self.values[:-1]
    def last(self):               # 取得最后一个元素   
        return self.values[-1]
    def selector(self, n):        # 取得除前n个元素外的所有元素  
        return self.values[n:]
    def head(self, n):            # 取得前n个元素 
        return self.values[:n]
ff=Function([32,3,23,3,22,22,3,2,33,2])
print('更改前:',ff.__getitem__(2))
ff.__setitem__(2,43)   
print('更改后:',ff.__getitem__(2))

运行后的结果，如图：

可以看到他的确实现了如同列表般的部分功能，这就是他的厉害之处。而且可以自定义更多的实用功能，轻松实现功能从而减少不必要的冗余代码。

5、上下文管理器的魔法方法。

1）用魔法方法enter和exit进行重写，可实现上下文管理器。

2）利用上下文管理器模块重写with open 方法。

6、最后一个最常用的就是 repr 和str了，如图：

‍

/5 小结/

1、本文主要介绍了Python中的魔法方法。魔法方法是python 里面非常重要的一个分支，平时我们写代码或多或少都会接触到他们，而且他们所产生的作用也是非常巨大的。

2、想要了解更多Python网络爬虫知识，可以点击阅读原文了解。

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