解析python高级异常和运算符重载

一、高级异常

回顾异常相关的语句：

try-except：用来捕获异常的通知

try-finally：用来做一定要做的事

reise：用来发生异常通知

assert：用来根据条件来发出AssertionError类型的异常通知

with语句：

语句： 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：文件使用后自动关闭；线程中锁定的自动获取和释放等

用with语句代替try-finally语句

def read_from_file(filename='info.txt'):
     try:
         with open(filename) as f:
             print("正在读取文件")
             n = int(f.read())
             print('n=', n)
             print('文件已经关闭')
         # f = open(filename)
         # try:
         #     print("正在读取文件")
         #     n = int(f.read())
         #     print("n=", n)
         # finally:
         #     f.close()
         #     print("文件已经关闭")
     except OSError:
         print("文件打开失败")
 
 
 read_from_file()

二、环境管理器

1、类内有__enter__和__exit__实例方法的类被称为环境管理器

2、能够用with语句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,并返回由as变量管理的对象

4、__exit__将在离开with语句时被调用,且可以用参数来判断在离开with语句时是否有异常发生并做出相应的处理

class A:
     def __enter__(self):
         print("已进入with语句")
         return self  # 返回的对象将由 as绑定
 
     def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
         print("已离开with语句")
 # a = A()
 with A() as a:
     print("这是with语句内的一条语句")
     int(input("请输入整数: "))

已进入with语句

这是with语句内的一条语句

请输入整数: 2

2.1、对象的属性管理函数

1、getattr(obj, name[, default])从一个对象得到对象的属性；getattr(x, 'y')等同于x.y；当属性不存在时,如果给出default参数,则返回default,如果没有给出default则产生一个AttributeError错误

2、hasattr(obj, name)用给定的name返回对象obj是否有此属性,此种做法可以避免在getattr(obj, name)时引发错误

3、setattr(obj, name, value)给对象obj的名为name的属性设置相应的值value, set(x,'y', v) 等同于 x.y = v

4、delattr(obj, name)删除对象obj中的name属性,delattr(x, 'y') 等同于 del x.y

class Car:
     def __init__(self, c, b):
         self.color, self.brand = c, b
 
     def get_car_attr(self, attr_name):
         '''此方法用于获取对象的属性,如果属性名attr_name
         在此对象内不存在则返回 None
         '''
         return getattr(self, attr_name, None)
 
 c1 = Car('黑色', 'Benz')
 v = c1.get_car_attr('color')
 # try:
 #     v = c1.__dict__['aaaaa']
 # except KeyError:
 #     v = None
 if v is None:
     print("没有颜色属性")
 else:
     print("颜色是:", v)

getatter(obj,name[,default])

三、运算符重载

让自定义的类生成的对象（实例）能够使用运算符进行操作

作用：让自定义的类的实例像内建对象一样能够运行运算符操作，让程序简单易读，对自定义的对象，将运算符赋予新的运算规则

3.1、算术运算符的重载

__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 　　地板除法
__mod__(self, rhs) 　　 　　 self % rhs 　　 求余
__pow__(self, rhs) 　　 　　 self ** rhs 　　冪

注: rhs (right hands side) 右手边

class MyNumber:
     def __init__(self, v):
         self.data = v
 
     def __repr__(self):
        return 'MyNumber(%d)' % self.data
 
     # def myadd(self, other):
     #     v = self.data + other.data
     #     return MyNumber(v)
 
     def __add__(self, other):
        print("__add__被调用")
         v = self.data + other.data
         return MyNumber(v)
 
     def __sub__(self, rhs):
         v = self.data - rhs.data
         return MyNumber(v)
 
 n1 = MyNumber(100)
 n2 = MyNumber(200)
 # n3 = n1.myadd(n2)
 # n3 = n1.__add__(n2)
 n3 = n1 + n2  # __add__被调用
 print(n3)   # MyNumber(300)
 n4 = n3 - n2
 print(n4)   # MyNumber(100)

class MyList:
     def __init__(self, iterable):
         self.data = list(iterable)
 
     def __add__(self, rhs):
         return MyList(self.data + rhs.data)
 
     def __repr__(self):
         return 'MyList(%r)' % self.data

     def __mul__(self, rhs):  # rhs 绑定整数
         return MyList(self.data * rhs)
 
 L1 = MyList([1, 2, 3])
 L2 = MyList([4, 5, 6])
 L3 = L1 + L2  # 等同于L1.__add__(L2)
 print(L3)  # MyList([1,2,3,4,5,6])
 L4 = L2 + L1  # 等同于L2.__add__(L1)
 print(L4)  # MyList([4,5,6,1,2,3])
 L5 = L1 * 2  # L1.__mul__(2)
 print(L5)  # MyList([1,2,3,1,2,3])

四、反向算术运算符的重载

__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 　　地板除法
__rmod__(self, lhs) 　　 　　lhs % self 　　 求余
__rpow__(self, lhs)　　 　　 lhs ** self 　　冪

class MyList:
     def __init__(self, iterable):
         self.data = list(iterable)
 
     def __add__(self, rhs):
         return MyList(self.data + rhs.data)
 
     def __repr__(self):
        return 'MyList(%r)' % self.data
 
     def __mul__(self, rhs):  # rhs 绑定整数
         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])
 L5 = L1 * 2  # L1.__mul__(2)
 print(L5)  # MyList([1,2,3,1,2,3])
 
 L6 = 2 * L1  # 2.__mul__(L1)
 print(L6)

五、复合赋值算术运算符的重载

__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 　　地板除法
__imod__(self, rhs) 　　 　　 self %= rhs 　　 求余
__ipow__(self, rhs) 　　 　　 self **= rhs 　　 冪

class MyList:
    def __init__(self, iterable):
        print("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa")
        self.data = list(iterable)

    def __add__(self, rhs):
        print('__add__被调用')
        return MyList(self.data + rhs.data)

    def __repr__(self):
        return 'MyList(%r)' % self.data

    def __iadd__(self, rhs):
        print("__iadd__被调用！！！！")
        self.data.extend(rhs.data)
        return self

L1 = MyList([1, 2, 3])  # aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
L2 = MyList([4, 5, 6])  # aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
L1 += L2  # 当没有__iadd__方法时，等同于调用L1 = L1 + L2    __iadd__被调用！！！！
print(L1)   # MyList([1, 2, 3, 4, 5, 6])

六、比较运算符的重载

__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True或False

七、位运算符重载

__invert__(self) 　 　　 ~ self 　　　　 取反(一元运算符)
__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

八、反向位运算符重载

__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

九、复合赋值位运算符重载

__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

十、一元运算符的重载

__neg__(self) - self 负号
__pos__(self)　　+ self 正号
__invert__(self) ~ self 取反

一元运算符的重载方法:

class 类名:
def __xxx__(self):

class MyList:
    def __init__(self, iterable):
        print("__init__被调用")
        self.data = list(iterable)

    def __repr__(self):
        return 'MyList(%r)' % self.data

    def __neg__(self):
        '''此方法用来制定 - self 返回的规则'''
        # L = [-x for x in self.data]
        L = (-x for x in self.data)
        return MyList(L)

L1 = MyList([1, -2, 3, -4])
L2 = -L1
print(L2)

运算符重载说明:

运算符重载不能改变运算符的优先级

Python类名最好用驼峰命名法:

• MyList MyRange 大驼峰(所有单词首字母大写,其余小写)
• getStudentAge 小驼峰(第一个单词首字母小写，其它首字母大写)

十一、in / not in 运算符的重载

重载方法:

__contains__(self, e) e in self 成员运算

class MyList:
    def __init__(self, iterable):
        print("__init__被调用")
        self.data = list(iterable)

    def __repr__(self):
        return 'MyList(%r)' % self.data

    def __contains__(self, e):
        '''此方法用来实现 in　/ not in 运算符的重载'''
        print("__contains__被调用")
        for x in self.data:
            if x == e:
                return True
        return False


L1 = MyList([1, -2, 3, -4])
if -2 in L1:
    print('-2 在 L1 中')
else:
    print('-2 不在 L1中')


# 当MyList的类内重载了__contains__方法，则not in也同时可用
if -3 not in L1:
    print("-3 不在 L1中")
else:
    print('-3 在 L2中')

十二、索引和切片运算符的重载

__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语句删除索引等

作用:

让自定义的类型的对象能够支持索引和切片操作

class MyList:
    def __init__(self, iterable):
        print("__init__被调用")
        self.data = list(iterable)

    def __repr__(self):
        return 'MyList(%r)' % self.data

    def __getitem__(self, i):
        print("__getitem__被调用, i=", i)
        # if type(i) is not int:
        #     raise TypeError
        return self.data[i]

    def __setitem__(self, i, v):
        print("__setitem__被调用, i=", i, 'v =', v)
        self.data[i] = v  # 修改data绑定的列表


L1 = MyList([1, -2, 3, -4])
v = L1[-1]
print(v)

L1[1] = 2  # 等同于调用 L1.__setitem__(1, 2)
print(L1)

# 以下操作会出错
# print(L1[100000000000])
# print(L1['hello'])

十三、slice 构造函数

作用:用于创建一个Slice切片对象, 此对象存储一个切片的起始值，终止值和步长信息

slice(start, stop=None, step=None) 创建一个切片对象

slice的对象的属性:

• s.start 切片起始值,默认为None
• s.stop 切片终止值,默认为None
• s.step 切片步长 ,默认为None

class MyList:
    def __init__(self, iterable):
        print("__init__被调用")
        self.data = list(iterable)

    def __repr__(self):
        return 'MyList(%r)' % self.data

    def __getitem__(self, i):
        print("__getitem__被调用, i=", i)
        if type(i) is int:
            print("正在做索引操作")
        elif type(i) is slice:
            print("正在做切片操作")
            print("切片的起始值:", i.start)
            print("切片的终止值:", i.stop)
            print("切片的步长:", i.step)
        else:
            raise KeyError
        return self.data[i]


L1 = MyList([1, -2, 3, -4, 5, -6])

print(L1[::2])  # 等同于调用L1[slice(None, None, 2)]

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