Skr-Eric的Python课堂（二十二）——Python的异常和运算符重载
异常(高级)
with 语句
语法:
with 表达式1 [as 变量1], 表达式2 [as 变量2], ...:
语句块
作用:
使用于对资源进行访问的场合,确保使用过程中不管是否发生异常都会执行必须的'清理'操作, 并释放资源
如:文件打开后自动关闭,线程中锁的自动获取和释放等(线程后面会学)
说明:
as 子句中的变量用于绑定表达式执行后生成的对象
with语句并不会改变异常的状态
示例:
# 第一种方式用try-finally保证文件一定能够正常关闭
try:
f = open("../../day19/day19.txt")
try:
for l in f:
x = int('aaaa') # 出现异常
print(l)
finally:
f.close()
print("文件已经关闭")
except OSError:
print("打开文件失败")环境资源管理器
1. 类内有 __enter__和 __exit__实例方法的类创建的对象被称为环境管理器
2. 能够用with语句进行管理的对象必须是环境管理器
3. __enter__方法将在进入with语句时被调用, 由as变量绑定返回的对象
4. __exit__方法将在离开with语句时被自动调用,且可以通过参数来判断离开with语句时是否有异常发生
示例:
# 此示例示意自定义的对象加入__enter__ 和 __exit__ 方法,让A类的对象能够使用with使用语句
class A:
'''此类的对象可以用于with语句进行管理'''
def __enter__(self):
print("此方法是在with语句内执行的")
return self # self将 被 with 中的as 变量绑定
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
'''exc_type 用来绑定错误类型,当没有异常发生时绑定None
exc_val 用来绑定错误对象,当没有发生异常时绑定None
exc_tb 用来绑定TraceBack对象,当没有异常时绑定None
'''
if exc_type is None:
print("您已离开with语句,离开时没有发生任何异常")
else:
print("您已离开with语句")
print("错误类型是:", exc_type)
print("错误对象是:", exc_val)
print('Traceback:', exc_tb)
with A() as a:
print("这是with语句内部的输出")
int(input("请输入整数: "))
print("程序正常结束")
运算符重载
什么是运算符重载
让自定义的类生成的对象(实例) 能够使用运行算进行操作
作用:
让自定义类的实例像内建对象一样进行运算符操作
让程序简洁易读
对自定义对象将运算符赋予新的规则
算术运算符的重载:
方法名 运算符和表达式 说明
__add__(self, rhs) self + rhs 加法
__sub__(self, rhs) self - rhs 减法
__mul__(self, rhs) self * rhs 乘法
__truediv__(self, rhs) self / rhs 除法
__floordiv__(self, rhs) self // rhs 地板除
__mod__(self, rhs) self % rhs 取模(求余)
__pow__(self, rhs) self ** rhs 幂运算
rhs (right hand side) 右手边
说明:
运算符重载方法及参数已经有固定的含义,不建议改变原的运算符的含义及参数的意义
二元运算符的重载方法格式:
def __xxx__(self, other):
语句块
反向算术运算符的重载
当运算符的左侧为内建类型时,右侧为自定义类型进行算术运算符运算时会出现TypeError错误,因无法修改内建类型的代码实现运算符重载,此时需要使用反向算术运算符重载
反向算术运算符的重载:
方法名 运算符和表达式 说明
__radd__(self, lhs) lhs + self 加法
__rsub__(self, lhs) lhs - self 减法
__rmul__(self, lhs) lhs * self 乘法
__rtruediv__(self, lhs) lhs / self 除法
__rfloordiv__(self, lhs) lhs // self 地板除
__rmod__(self, lhs) lhs % self 取模(求余)
__rpow__(self, lhs) lhs ** self 幂运算
示例:
# 此示例示意反向算术运算符的重载
class MyList:
def __init__(self, iterable=()):
self.data = list(iterable)
def __repr__(self):
return "MyList(%s)" % self.data
def __add__(self, rhs):
return MyList(self.data + rhs.data)
def __mul__(self, rhs):
'''rhs 为int类型, rhs.data 是不存在的'''
print("__mul__ 被调用")
return MyList(self.data * rhs)
def __rmul__(self, lhs):
print("__rmul__被调用")
return MyList(self.data * lhs)
L1 = MyList([1, 2, 3])
L2 = MyList([4, 5, 6])
L3 = 3 * L1
print(L3)
复合赋值算术运算符的重载
以复合赋值算术运算符 x += y 为例, 此运算符会优先调用 x.__iadd__(y) 方法,如果没有__iadd__方法时会将复合赋值运算拆解为: x = x + y 然后调用 x = x.__add__(y) 方法,如果再不存在__add__ 方法则会触发TypeError类型的错误异常
复合算术运算符的重载:
方法名 运算符和表达式 说明
__iadd__(self, rhs) self += rhs 加法
__isub__(self, rhs) self -= rhs 减法
__imul__(self, rhs) self *= rhs 乘法
__itruediv__(self, rhs) self /= rhs 除法
__ifloordiv__(self, rhs) self //= rhs 地板除
__imod__(self, rhs) self %= rhs 取模(求余)
__ipow__(self, rhs) self **= rhs 幂运算
比较运算符的重载
方法名 运算符和表达式 说明
__lt__(self, rhs) self < rhs 小于
__le__(self, rhs) self <= rhs 小于等于
__gt__(self, rhs) self > rhs 大于
__ge__(self, rhs) self >= rhs 大于等于
__eq__(self, rhs) self == rhs 等于
__ne__(self, rhs) self != rhs 不等于
注: 比较运算符通常返回布尔值True 或 False
位相关运算符重载
方法名 运算符和表达式 说明
__and__(self, rhs) self & rhs 位与
__or__(self, rhs) self | rhs 位或
__xor__(self, rhs) self ^ rhs 位异或
__lshift__(self, rhs) self << rhs 左移
__rshift__(self, rhs) self >> rhs 右移
反向位运算符重载
方法名 运算符和表达式 说明
__rand__(self, lhs) lhs & self 位与
__ror__(self, lhs) lhs | self 位或
__rxor__(self, lhs) lhs ^ self 位异或
__rlshift__(self, lhs) lhs << self 左移
__rrshift__(self, lhs) lhs >> self 右移
复合赋值位相关运算符重载
方法名 运算符和表达式 说明
__iand__(self, rhs) self &= rhs 位与
__ior__(self, rhs) self |= rhs 位或
__ixor__(self, rhs) self ^= rhs 位异或
__ilshift__(self, rhs) self <<= rhs 左移
__irshift__(self, rhs) self >>= rhs 右移
一元运算符的重载
方法名 运算符和表达式 说明
__neg__(self) - self 负号
__pos__(self) + self 正号
__invert__(self) ~ self 取反
语法:
class 类名:
def __xxx__(self):
....
示例:
# 此示例示意一元运算符的重载
class MyList:
def __init__(self, iterable=()):
self.data = list(iterable)
def __repr__(self):
return "MyList(%s)" % self.data
def __neg__(self):
G = (-x for x in self.data)
return MyList(G)
L1 = MyList([1, -2, 3, -4, 5])
L2 = -L1 # <<---此处会有错误
print(L2) # MyList([-1, 2, -3, 4, -5])
in / not in 运算符重载
格式:
def __contains__(self, e):
语句
注: in / not in 返回布尔值 True/False
当重载了__contains__后, in 和 not in 运算符都可用.
not in 运算符的返回值与 in 相反
示例:
# 此示例示意 in / not in 运算符的重载
class MyList:
def __init__(self, iterable=()):
self.data = list(iterable)
def __repr__(self):
return "MyList(%s)" % self.data
def __contains__(self, e):
# print("+++++++++")
return True if e in self.data else False
# return e in self.data
L1 = MyList([1, -2, 3, -4, 5])
if 2 in L1: # 等同于 if L1.__contains__(2):
print("2在L1内")
else:
print('2不在L1内')
if 4 not in L1: # 等同于 if not L1.__contains__(4)
print("4不在L1内")
else:
print("4在L1内")
索引和切片运算符重载方法:
方法名 运算符和表达式 说明
__getitem__(self, i) x = self[i] 索引/切片取值
__setitem__(self, i, v) self[i] = v 索引/切片赋值
__delitem__(self, i) del self[i] del语句删除索引/切片
作用:
让自定义的类型的对象能够支持索引和切片操作
示例:
from __future__ import unicode_literals
# 此示例示意 in / not in 运算符的重载
class MyList:
def __init__(self, iterable=()):
self.__data = list(iterable)
def __repr__(self):
return "MyList(%s)" % self.__data
def __getitem__(self, i):
'索引取值,i绑定[]内的元素'
print('i的值是:', i)
return self.__data[i] # 返回data绑定列表中的第i个元素
def __setitem__(self, i, v):
'''此方法可以让自定义的列表支持索引赋值操作'''
print("__setitem__被调用, i=", i, 'v=', v)
self.__data[i] = v
def __delitem__(self, i):
self.__data.pop(i) # del self.__data[i]
L1 = MyList([1, -2, 3, -4, 5])
x = L1[3] # 能否用索引来访问自定义的MyList类型的对象呢
print(x)
L1[3] = 400 # 索引赋值
print(L1)
del L1[3]
print(L1) # MyList([1, -2, 3, 5])
# 思考如下语句能执行吗?
print(L1[::2]) # 切片取值# 此示例示意切片取值操作
class MyList:
def __init__(self, iterable=()):
self.__data = list(iterable)
def __repr__(self):
return "MyList(%s)" % self.__data
def __getitem__(self, i):
print('i的值是:', i)
if type(i) is int:
print("用户正在用索引取值")
elif type(i) is slice:
print("用户正在用切片取值")
print("切片的起点是:", i.start)
print("切片的终点是:", i.stop)
print("切片的步长是:", i.step)
elif type(i) is str:
print("用户正在用字符串进行索引操作")
# raise KeyError
return "你想用字符串做什么？"
return self.__data[i] # 返回data绑定列表中的第i个元素
L1 = MyList([1, -2, 3, -4, 5])
print(L1[::2]) # 切片取值
print(L1["ABC"])
slice构造函数
作用:
用于创建一个slice对象，此对于用于切片操作的传值
格式:
slice(start=None, stop=None, step=None)
slice对象的实例属性:
start 切片的起始值 默认为None
stop 切片的终止值 默认为None
step 切片的步长 默认为None
特性属性 @property
实现其它语言所拥有的getter 和 setter功能
作用:
用来模拟一个属性
通过@property装饰器，可以对模拟属性的赋值和取值加以控制
示例:
from __future__ import unicode_literals
# property.py
class Student:
def __init__(self, s):
self.__score = s
def setScore(self, s):
'''此方法用设置值加以限制以保证数据的准确性
setter是用来数据的
'''
if 0 <= s <= 100:
self.__score = s
def getScore(self):
'''getter 只用来获取数据'''
return self.__score
s = Student(50)
s.setScore(100)
# s.score = 100
# print(s.score)
# s.score = 10000
# print(s.score)
课后习题:
实现有序集合类OrderSet , 能实现两个集合的交集 ＆， 并集 |, 补集-, 对称补集 ^, ==,!=,in / not in 等操作
要求: 集合的内部用list存储数据
s1 = OrderSet([1, 2, 3, 4])
s2 = OrderSet([3, 4, 5])
print(s1 & s2) # OrderSet([3, 4])
print(s1 | s2) # OrderSet([1, 2, 3, 4, 5])
print(s1 ^ s2) # OrderSet([1, 2, 5])
if OrderSet([1, 2, 3]) != OrderSet(1, 2, 3, 4):
print("不相等")
else:
print("相等")
if s1 == OrderSet([3, 4, 5]):
print("s1 == OrderSet([3, 4, 5])")
if 2 in s1:
print('2 in s1 返回真')
... 以下自己测试
想要看更多的课程请微信关注SkrEric的编程课堂
