第四十一课:魔法方法:构造和析造

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练习题(来自小甲鱼官方论坛)

0.是哪个特征让我们一眼就能认出这货是魔法方法?

答:魔法方法总是被双下划线包围,例如__ init__。(请忽略我这里中间的空格,实际代码中是没有空格的)


1.类实例化对象所谓用的第一个方法是什么?

答:__ new__(同样请忽略中间的空格)是在一个对象实例化的时候所调用的第一个方法。它跟其他魔法方法不同,它的第一个参数不是self,而是这个类(cls),而其他参数会直接传递给__ int__()方法的。


2.什么时候我们需要在类中明确写出__ init__()方法?

答:当我们的实例对象需要有明确的初始化步骤的时候,你可以在__ init__方法中部署初始化的代码。
举个例子:

# 我们定义一个矩形类,需要长和宽两个参数,拥有计算周长和面积两个方法。
#我们需要对象在初始化的时候拥有“长”和“宽”两个参数,因此我们需要重写__ init__方法
#因此我们说过,__ init__方法是类在实例化对象的时候首先调用的一个方法,大家可以理解吗?
>>> class Rectangle:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
    def getPeri(self):
        return (self.x + self.y) * 2
    def getArea(self):
        return self.x * self.y

    
>>> rect = Rectangle(3, 4)
>>> rect.getPeri()
14
>>> rect.getArea()
12
>>> 

3.请问以下代码存在什么问题?

>>> class Test:
    def __init__(self, x, y):
        return x + y

答:编程中需要注意到__ init__()方法的返回值一定是None,不能是其他。见下:

>>> t = Test(3, 4)
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
    t = Test(3, 4)
TypeError: __init__() should return None, not 'int'

4.请问__ new__()方法是负责什么任务?

答:__ new__()方法主要是在一个对象实例化时返回一个实例对象,通常是参数cls这个类的实例化对象,当然你也可以返回其他对象。


5.__ del__()魔法方法什么时候会被自动调用?

答:如果说__ init__()和__ new__()方法是对象的构造器的话,那么Python也提供了一个析构器,叫做__ del__()方法。当对象将要被销毁的时候,这个方法就会被调用。
但一定要注意,并非del x就相当于自动调用x.__ del__()方法,__ del__()方法是当垃圾回收机制回收这个对象的时候调用的。


编程题

0.小李做事常常丢三落四的,写代码也是一样,常常打开文件又忘记关闭。你能不能写一个FileObject类,给文件对象进行包装,从而确认在删除对象时文件能自动关闭?

答:只有灵活搭配__ init__()和__del __()魔法方法,即可做到收放自如。

class FileObject:
    '''给文件对象进行包装从而确认在删除时文件流关闭'''
    def __init__(self, filename='sample.txt'):
        # 读写模式打开一个文件
        self.new_file = open(filename, 'r+')
    def __del__(self):
        self.new_file.close()
        del self.new_file

1.按照以下要求,定义一个类实现摄氏度到华氏度的转换(转换公式:华氏度=摄氏度*1.8+32)

要求:我们希望这个类尽量简练地实现功能。如下:

>>> print(C2F(32))
89.6

答:为了尽量简练地实现功能,我们采取了“偷龙转凤”的小技巧。在类进行初始化之前,通过“掉包”arg参数,让实例对象直接返回计算后的结果。
代码如下:

class C2F(float):
    "摄氏度转换为华氏度"
    def __new__(cls, arg=0.0):
        return float.__new__(cls, arg * 1.8 + 32)

2.定义一个类继承于int类型,并实现一个特殊功能:当传入的参数是字符串的时候,返回该字符串中所有字符的ASCII码的和(使用ord()获取一个字符的ASCII码值)。

答:代码如下:

class Nint(int):
    def __new__(cls, arg=0):
        if isinstance(arg, str):
            total = 0
            for each in arg:
                total += ord(each)
            arg = total
        return int.__new__(cls, arg)

输出:

>>> print(Nint("ABCD"))
266
>>> print(Nint(123))
123
>>> print(Nint(1.9))
1
>>> print(Nint("I LOVE FISHC"))
812

3.请写下这一节课你学习到的内容:格式不限,回忆并复述是加强记忆的好方式!

  • 两个构造方法

1️⃣__ init__(self[,...])
这个方法一般用于初始化一个类。
但是,当实例化一个类的时候, __ init__()并不是第一个被调用的, 第一个被调用的是__ new__()。

class Test(object):
    """
    用于初始化类
    """
    def __init__(self, a, b):
        self.a = a
        self.b = b

一般在需要进行初始化的时候才重写__ init__()方法。而且要记住该方法的返回值一定是None(或者也可以理解没有返回值)。

2️⃣__ new__(cls[,...])
__ new__()方法是创建类实例的方法, 创建对象时调用, 返回当前对象的一个实例。下面是当继承一个不可变的类型的时候,它的特征就显得尤为重要了。

>>> class CapStr(str):
      def __new__(cls, string):
          string = string.upper()
          return str.__new__(cls, string)
      
>>> a = CapStr("I love Fishc")    
>>> a     
'I LOVE FISHC'

再看一段代码:

class Demo(object):
    def __init__(self):
        print('__init__() called...')

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print('__new__() - {cls}'.format(cls=cls))
        return object.__new__(cls, *args, **kwargs)


if __name__ == '__main__':
    de = Demo()

输出:

__new__() - 
__init__() called...

发现实例化对象的时候,调用__ init__()初始化之前,先调用了__ new__()方法。
__ new__()必须要有返回值,返回实例化出来的实例,需要注意的是,可以return父类__ new__()出来的实例,也可以直接将object的__ new__()出来的实例返回。
__ init__()有一个参数self,该self参数就是__ new__()返回的实例,__ init__()在__ new__()的基础上可以完成一些其它初始化的动作,__ init__()不需要返回值。
若__ new__()没有正确返回当前类cls的实例,那__ init__()将不会被调用,即使是父类的实例也不行。
我们可以将类比作制造商,__ new__()方法就是前期的原材料购买环节,__ init__()方法就是在有原材料的基础上,加工,初始化商品环节。

  • 一个析构方法

3️⃣__ del__(self)
该方法是当垃圾回收机制回收这个对象时调用的。举个例子:

>>> class C:
      def __init__(self):
          print("我是__init__方法,我被调用了")
      def __del__(self):
          print("我是__del__方法,我被调用了")

>>> c1 = C()      
我是__init__方法,我被调用了
>>> c2 = c1   
>>> c3 = c2
>>> del c1    
>>> del c2    
>>> del c3
我是__del__方法,我被调用了

这里补充下Python垃圾回收机制的内容:

  • Python中的垃圾回收是以引用计数为主,分代收集为辅。引用计数的缺陷是循环引用的问题。
  • 在Python中,如果一个对象的引用数为0,Python虚拟机就会回收这个对象的内存。
    具体关于垃圾回收可参考:http://www.cnblogs.com/Xjng/p/5128269.html

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