刻意练习Python基础 ——day 15：魔法方法（上）

17天 —— Python基础刻意练习

Day 01——Task01：变量、运算符与数据类型
 Day 02——Task02：条件与循环
 Day 03——Task03：列表与元组（上）
Day 04——Task03：列表与元组（下）
Day 05——Task04：字符串与序列
 Day 06——Task05：函数与Lambda表达式（上）
Day 07——Task05：函数与Lambda表达式（下）
Day 08——Task06：字典与集合
 Day 09——Task07：文件与文件系统（上）
Day 10——Task07：文件与文件系统（下）
Day 11——Task08：异常处理
 Day 12——Task09：else 与 with 语句
 Day 13——Task10：类与对象（上）
Day 14——Task10：类与对象（下）
Day 15——Task11：魔法方法（上）
Day 16——Task11：魔法方法（下）
Day 17——Task12：模块

魔法方法

文章目录

2.1. 基本的魔法方法

2.2. 算术运算符

参考资料

1. 基础语法

魔法方法总是被双下划线包围，例如__init__。

魔法方法是面向对象的 Python 的一切，如果你不知道魔法方法，说明你还没能意识到面向对象的 Python 的强大。

魔法方法的“魔力”体现在它们总能够在适当的时候被自动调用。

魔法方法的第一个参数应为cls（类方法）或者self（实例方法）。

cls：代表一个类的名称
self：代表一个实例对象的名称

2.魔法方法

2.1. 基本的魔法方法

2.1.1 `init(self[, ...])`

构造器，当一个实例被创建的时候调用的初始化方法

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(4, 5)
print(rect.getPeri())  # 18
print(rect.getArea())  # 20

2.1.2 `new(cls[, ...])`

__new__是在一个对象实例化的时候所调用的第一个方法，在调用__init__初始化前，先调用__new__。
__new__至少要有一个参数cls，代表要实例化的类，此参数在实例化时由 Python 解释器自动提供，后面的参数直接传递给__init__。
__new__对当前类进行了实例化，并将实例返回，传给__init__的self。但是，执行了__new__，并不一定会进入__init__，只有__new__返回了，当前类cls的实例，当前类的__init__才会进入。

class A(object):
    def __init__(self, value):
        print("into A __init__")
        self.value = value

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("into A __new__")
        print(cls)
        return object.__new__(cls)


class B(A):
    def __init__(self, value):
        print("into B __init__")
        self.value = value

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("into B __new__")
        print(cls)
        return super().__new__(cls, *args, **kwargs)


b = B(10)

# 结果：
# into B __new__
# <class '__main__.B'>
# into A __new__
# <class '__main__.B'>
# into B __init__

class A(object):
    def __init__(self, value):
        print("into A __init__")
        self.value = value

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("into A __new__")
        print(cls)
        return object.__new__(cls)


class B(A):
    def __init__(self, value):
        print("into B __init__")
        self.value = value

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("into B __new__")
        print(cls)
        return super().__new__(A, *args, **kwargs)  # 改动了cls变为A


b = B(10)

# 结果：
# into B __new__
# <class '__main__.B'>
# into A __new__
# <class '__main__.A'>

若__new__没有正确返回当前类cls的实例，那__init__是不会被调用的，即使是父类的实例也不行，将没有__init__被调用。
可利用__new__实现单例模式。

class Earth:
    pass


a = Earth()
print(id(a))  # 260728291456
b = Earth()
print(id(b))  # 260728291624

class Earth:
    __instance = None  # 定义一个类属性做判断

    def __new__(cls):
        if cls.__instance is None:
            cls.__instance = object.__new__(cls)
            return cls.__instance
        else:
            return cls.__instance


a = Earth()
print(id(a))  # 512320401648
b = Earth()
print(id(b))  # 512320401648

__new__方法主要是当你继承一些不可变的class时（比如int, str, tuple），提供给你一个自定义这些类的实例化过程的途径。

class CapStr(str):
    def __new__(cls, string):
        string = string.upper()
        return str.__new__(cls, string)


a = CapStr("i love lsgogroup")
print(a)  # I LOVE LSGOGROUP

2.1.3 `del(self)`

析构器，当一个对象将要被系统回收之时调用的方法。

Python 采用自动引用计数（ARC）方式来回收对象所占用的空间，当程序中有一个变量引用该 Python 对象时，Python 会自动保证该对象引用计数为 1；当程序中有两个变量引用该 Python 对象时，Python 会自动保证该对象引用计数为 2，依此类推，如果一个对象的引用计数变成了 0，则说明程序中不再有变量引用该对象，表明程序不再需要该对象，因此 Python 就会回收该对象。
大部分时候，Python 的 ARC 都能准确、高效地回收系统中的每个对象。但如果系统中出现循环引用的情况，比如对象 a 持有一个实例变量引用对象 b，而对象 b 又持有一个实例变量引用对象 a，此时两个对象的引用计数都是 1，而实际上程序已经不再有变量引用它们，系统应该回收它们，此时 Python 的垃圾回收器就可能没那么快，要等专门的循环垃圾回收器（Cyclic Garbage Collector）来检测并回收这种引用循环。

class C(object):
    def __init__(self):
        print('into C __init__')

    def __del__(self):
        print('into C __del__')


c1 = C()
# into C __init__
c2 = c1
c3 = c2
del c3
del c2
del c1
# into C __del__

2.1.4 `str 和 repr`

__str__(self):

当你打印一个对象的时候，触发__str__
当你使用%s格式化的时候，触发__str__
str强转数据类型的时候，触发__str__

__repr__(self):

repr是str的备胎
有__str__的时候执行__str__,没有实现__str__的时候，执行__repr__
repr(obj)内置函数对应的结果是__repr__的返回值
当你使用%r格式化的时候触发__repr__

class Cat:
    """定义一个猫类"""

    def __init__(self, new_name, new_age):
        """在创建完对象之后 会自动调用, 它完成对象的初始化的功能"""
        self.name = new_name
        self.age = new_age

    def __str__(self):
        """返回一个对象的描述信息"""
        return "名字是:%s , 年龄是:%d" % (self.name, self.age)
        
    def __repr__(self):
        """返回一个对象的描述信息"""
        return "Cat:(%s,%d)" % (self.name, self.age)

    def eat(self):
        print("%s在吃鱼...." % self.name)

    def drink(self):
        print("%s在喝可乐..." % self.name)

    def introduce(self):
        print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (self.name, self.age))


# 创建了一个对象
tom = Cat("汤姆", 30)
print(tom)  # 名字是:汤姆 , 年龄是:30
print(str(tom)) # 名字是:汤姆 , 年龄是:30
print(repr(tom))  # Cat:(汤姆,30)
tom.eat()  # 汤姆在吃鱼....
tom.introduce()  # 名字是:汤姆, 年龄是:30

__str__(self) 的返回结果可读性强。也就是说，__str__的意义是得到便于人们阅读的信息，就像下面的 ‘2019-10-11’ 一样。

__repr__(self) 的返回结果应更准确。怎么说，__repr__存在的目的在于调试，便于开发者使用。

import datetime

today = datetime.date.today()
print(str(today))  # 2019-10-11
print(repr(today))  # datetime.date(2019, 10, 11)
print('%s' %today)  # 2019-10-11
print('%r' %today)  # datetime.date(2019, 10, 11)

2.2. 算术运算符

类型工厂函数，指的是不通过类而是通过函数来创建对象。

class C:
    pass


print(type(len))  # <class 'builtin_function_or_method'>
print(type(dir))  # <class 'builtin_function_or_method'>
print(type(int))  # <class 'type'>
print(type(list))  # <class 'type'>
print(type(tuple))  # <class 'type'>
print(type(C))  # <class 'type'>
print(int('123'))  # 123

# 这个例子中list工厂函数把一个元祖对象加工成了一个列表对象。
print(list((1, 2, 3)))  # [1, 2, 3]

2.2.1.`add`和`sub`

__add__(self, other)定义加法的行为：+
__sub__(self, other)定义减法的行为：-

class MyClass:

    def __init__(self, height, weight):
        self.height = height
        self.weight = weight

    # 两个对象的长相加，宽不变.返回一个新的类
    def __add__(self, others):
        return MyClass(self.height + others.height, self.weight + others.weight)

    # 两个对象的宽相减，长不变.返回一个新的类
    def __sub__(self, others):
        return MyClass(self.height - others.height, self.weight - others.weight)

    # 说一下自己的参数
    def intro(self):
        print("高为", self.height, " 重为", self.weight)


def main():
    a = MyClass(height=10, weight=5)
    a.intro()

    b = MyClass(height=20, weight=10)
    b.intro()

    c = b - a
    c.intro()

    d = a + b
    d.intro()


if __name__ == '__main__':
    main()

# 高为 10  重为 5
# 高为 20  重为 10
# 高为 10  重为 5
# 高为 30  重为 15

2.2.2. 其他的操作符

魔法方法	含义
`__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
`divmod(a, b)`	把除数和余数运算结果结合起来，返回一个包含商和余数的元组(a // b, a % b)。
`__pow__(self, other[, module])`	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：`\|`

2.3. 反算术运算符

反运算魔方方法，与算术运算符保持一一对应，不同之处就是反运算的魔法方法多了一个“r”。当文件左操作不支持相应的操作时被调用。
|魔法方法| 含义 |
|–|--|
|__radd__(self, other)|定义加法的行为：+
|__rsub__(self, other)|定义减法的行为：-
|__rmul__(self, other)|定义乘法的行为：*
|__rtruediv__(self, other)|定义真除法的行为：/
|__rfloordiv__(self, other)|定义整数除法的行为：//
|__rmod__(self, other)|定义取模算法的行为：%
|__rdivmod__(self, other)|定义当被 divmod()调用时的行为
|__rpow__(self, other[, module])|定义当被power()调用或** 运算时的行为
|__rlshift__(self, other)|定义按位左移位的行为：<<
|__rrshift__(self, other)|定义按位右移位的行为：>>
|__rand__(self, other)|定义按位与操作的行为：&
|__rxor__(self, other)|定义按位异或操作的行为：^
|__ror__(self, other)|定义按位或操作的行为：|

举个栗子：a + b
这里加数是a，被加数是b，因此是a主动，反运算就是如果a对象的__add__()方法没有实现或者不支持相应的操作，那么 Python 就会调用b的__radd__()方法。

class Nint(int):
    def __radd__(self, other):
        return int.__sub__(other, self) # 注意 self 在后面


a = Nint(5)
b = Nint(3)
print(a + b)  # 8
print(1 + b)  # -2

2.4. 增量赋值运算符

魔法方法	含义
`__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：`\|=`

2.5. 一元运算符

魔法方法	含义
`__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`

参考资料

https://blog.csdn.net/LSGO_MYP/article/details/102887712
https://www.runoob.com/python3/python3-tutorial.html
https://www.bilibili.com/video/av4050443
http://c.biancheng.net/view/2371.html
https://www.cnblogs.com/seablog/p/7173107.html
https://www.cnblogs.com/Jimmy1988/p/6804095.html
https://blog.csdn.net/johnsonguo/article/details/585193

刻意练习Python基础 ——day 15：魔法方法（上）

文章目录

1. 基础语法

2.魔法方法

2.1. 基本的魔法方法

2.1.1 `init(self[, ...])`

2.1.2 `new(cls[, ...])`

2.1.3 `del(self)`

2.1.4 `str 和 repr`

2.2. 算术运算符

2.2.1.`add`和`sub`

2.2.2. 其他的操作符

2.3. 反算术运算符

2.4. 增量赋值运算符

2.5. 一元运算符

参考资料

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https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

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刻意练习Python基础 ——day 15：魔法方法（上）

文章目录

1. 基础语法

2.魔法方法

2.1. 基本的魔法方法

2.1.1 __init__(self[, ...])

2.1.2 __new__(cls[, ...])

2.1.3 __del__(self)

2.1.4 __str__ 和 __repr__

2.2. 算术运算符

2.2.1.__add__和__sub__

2.2.2. 其他的操作符

2.3. 反算术运算符

2.4. 增量赋值运算符

2.5. 一元运算符

参考资料

2.1.1 `init(self[, ...])`

2.1.2 `new(cls[, ...])`

2.1.3 `del(self)`

2.1.4 `str 和 repr`

2.2.1.`add`和`sub`