第二章:Python高级编程-魔法函数

第二章:Python高级编程-魔法函数

Python3高级核心技术97讲 笔记

目录
  • 第二章:Python高级编程-魔法函数
    • 2.1 什么是魔法函数(网络用语)
    • 2.2 Python的数据模型以及数据模型对Python的影响
    • 2.3 魔法函数一览
      • 2.3.1 非数学运算
      • 2.3.2 数学运算
      • 2.4 len函数的特殊性

2.1 什么是魔法函数(网络用语)

"""
以双下划线开始,双下滑线结尾。
魔法函数是为了增强一个类的特性。

"""


# 需求:封装一个员工列表,并遍历查看

# 不使用魔法函数方法
class Company(object):
    def __init__(self, employee_list):
        self.employee = employee_list


company = Company(["tom", "bob", "jane"])
emploee = company.employee
for em in employee:
    print(em)
    
    
# 使用__getitem__(self, item)魔法函数
class Company(object):
    def __init__(self, employee_list):
        self.employee = employee_list
        
    def __getitem__(self, item):
        return self.employee[item]
    
company1 = company[:2]
company = Company(["tom", "bob", "jane"])
for em in company:
    print(em)
    
    
"""
在解释器执行到for语句时,解释器首先寻找对象的迭代器。
虽然company对象没有迭代器,
但是解释器会尝试去寻找__getitem__()这一魔法函数,
有了这个魔法函数的对象就是一个可迭代的类型,即便没有迭代器,
解释器会调用该魔法函数,直到其抛出异常结束。
若注释__getitem__代码片段,则会抛出不可迭代异常。
"""

注意:在案例中,魔法函数既不是属于,也不是从基继承过来。是一个独立的存在,往类里放入魔法函数之后,会增强类的一些类型。魔法函数不需要我们显示调用。Python会识别对象或自定义类的魔法函数,并隐式调用。

2.2 Python的数据模型以及数据模型对Python的影响

实际上魔法函数是网络上通常的叫法,其实魔法函数只不过是Python数据类型的一个概念而已。

# 使用__getitem__(self, item)魔法函数
class Company(object):
    def __init__(self, employee_list):
        self.employee = employee_list
        
#   def __getitem__(self, item):
#	    return self.employee[item]
    
    def __len__(self):
        return len(self.emloyee)
    
  
company = Company(["tom", "bob", "jane"])
# company1 = company[:2]
# 下面的一条语句,在只定义了__getitem__(self, item)魔法函数时,不会报错
# print(len(company1)))
# for em in company:
#     print(em)

print(len(company))  # 没有定义__len__(self)或__getitem__(self, item)魔法函数时,这个语句会报错


"""
在调用内置函数len()时,解释器首先会调用魔法函数__len__(self),
若没有,则去不断调用__getitem__(self, item)直到抛出异常,len()函数返回执行次数。
"""

魔法函数会影响Python语法和其内置函数本身的。

2.3 魔法函数一览

2.3.1 非数学运算

字符串表示
	__repr__
	__str__
# ========================= Demo start ========================
# 字符串表示魔法函数提供了两个来应对开发模式的不同
# __repr__用于命令行模式,作用:输入对象名即可调用__repr__方法
# __str__用于脚本,作用:print(对象名)即可调用__str__方法
class Company(object):
    def __init__(self, employee_list):
        self.employee = employee_list
    
    def __str__(self):
        return ','.join(self.employee)
    
    def __repr__(self):
        return ','.join(self.employ)

    
company = Company(['tom', 'bob', 'jane'])
print(company)  # 输出结果为:tom,bob,jane

>>> company
tom,bob,jane
# ========================= Demo end ============================

"""
魔法函数只要定义了,就不需要开发者调用,Python解释器自己知道什么时候调用它。
"""


# 以下会在后面章节渗透
集合、序列相关
	__len__
	__getitem__
	__setitem__
	__delitem__
	__contains__
    
    
迭代相关
	__iter__
	__next__
    
    
可调用
	__call__
    
    
with上下文管理器
	__enter__
	__exit__
    
    
数值转换
	__abs__
	__bool__
	__int__
	__float__
	__hash__
	__index__
    
    
元类相关
	__new__
	__init__
    
    
属性相关
    __getattr__
    __setattr__
    __getattribute__
    __setattribute__
    __dir__
    
    
属性描述符
    __get__
    __set__
    __delete__
    
    
协程
    __await__
    __aiter__
    __anext__
    __aenter__
    __aexit
    

2.3.2 数学运算

"""
数学运算在一般开发使用不多,在数据处理是用的比较多,这里简单举几个例子。
后面课程老师也不会详细介绍。
"""

# ============== __abs__ Demo start ============
class Nums(object):
    def __init__(self, num):
        self.num = num
        
	def __abs__(self):
        return abs(self.num)
    
    
num = Nums(-1)
print(abs(num))  # 结果:1
# ============== __abs__ Demo end ============


# ============== __add__ Demo start ============
class MyVector(object):
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
        
	def __add__(self, other_instance):
        re_vector = MyVector(self.x+other_instance, self.y+other_instance.y)
    	return re_vector
    
    def __str__(self):
        return "x:{x}, y:{y}".format(x=self.x, y=self.y)
    
    
first_vec = MyVector(1, 2)
second_vec = MyVector(2, 3)
print(first_vec+second_vec)  # 结果:x:3,y:4
# ============== __add__ Demo end ============


一元运算符
    __neg__    -
    __pos__    +
    __abs__   |x|
    
    
二元运算符
    __lt__    <
    __le__    <=
    __eq__    ==
    __ne__    != 
    __gt__    > 
    __ge__    >=
    
    
算术运算符
    __add__         +
    __sub__         -
    __mul__         * 
    __truediv__     /
    __floordiv__    // 
    __mod__         % 
    __divmod__      divmod() 
    __pow__         ** 或 pow()
    __round__       round()


反向算术运算符
    __radd__ 
    __rsub__ 
    __rmul__ 
    __rtruediv__ 
    __rfloordiv__ 
    __rmod__ 
    __rdivmod__ 
    __rpow__


增量赋值算术运算符
    __iadd__ 
    __isub__ 
    __imul__ 
    __itruediv__ 
    __ifloordiv__ 
    __imod__ 
    __ipow__


位运算符
    __invert__    ~ 
    __lshift__    << 
    __rshift__    >> 
    __and__       & 
    __or__        | 
    __xor__       ^


反向位运算符
    __rlshift__ 
    __rrshift__ 
    __rand__ 
    __rxor__ 
    __ror__
    
    
增量赋值位运算符
    __ilshift__ 
    __irshift__ 
    __iand__ 
    __ixor__ 
    __ior__
    

2.4 len函数的特殊性

len函数不仅仅调用__len__方法这么简单,len函数对于set dict list等Python原生数据结构做了内部的优化,其性能是非常高的。应为原生数据结构中,会有一个专门的字段来储存数据长度,那么len函数会直接去读取这个字段,而不会去遍历它。

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