python之特殊方法

特殊方法的定義：

1.定義在某些class當中

2.不需要直接調用

3.Python的某些函數或者是操作符會調用相應的特殊方法

特殊方法很多，我們只需要編寫用到的特殊方法，以及有關聯性的特殊方法。

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__str__和__repr__方法：
如果要把一個類的實例變成 str，就需要實現特殊方法__str__()：

>>> class Person(object):
    def __init__(self,name,gender):
        self.name = name
        self.gender =gender
    def __str__(self):
        return '(Person:%s,%s)'%(self.name,self.gender)

    
>>> p = Person('Bob','male')
>>> print (p)
(Person:Bob,male)

但是當我們輸入p的時候我們並不能顯示出字符串

>>> p
<__main__.Person object at 0x035FC950>

好像是__str__並沒有調用

因為 Python 定義了__str__()和__repr__()兩種方法，__str__()用於顯示給用戶，而__repr__()用於顯示給開發人員。

有一個偷懶的定義__repr__的方法：

>>> class Person(object):
    def __init__(self,name,gender):
        self.name = name
        self.gender =gender
    def __str__(self):
        return '(Person:%s,%s)'%(self.name,self.gender)
    __repr__ = __str__

    
>>> p = Person('Bob','Male')
>>> p
(Person:Bob,Male)

這里我們在輸入P的時候就不會顯示出地址了。

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__cmp__:
對 int、str 等內置數據類型排序時，Python的 sorted() 按照默認的比較函數 cmp 排序，但是，如果對一組 Student 類的實例排序時，就必須提供我們自己的特殊方法 __cmp__()：

>>>class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score
    def __str__(self):
        return '(%s: %s)' % (self.name, self.score)
    __repr__ = __str__

    def __cmp__(self, s):
        if self.name < s.name:
            return -1
        elif self.name > s.name:
            return 1
        else:
            return 0
>>> L = [Student('Tim', 99), Student('Bob', 88), Student('Alice', 77)]
>>> print sorted(L)
[(Alice: 77), (Bob: 88), (Tim: 99)]

這里的是python2.0的寫法，但是在python3.0當中，它的寫法就不是這樣的了。

 

>>> class Student(object):
    def __init__(self,name,score):
        self.name = name
        self.score = score
    def __str__(self):
        return '(%s:%s)' % (self.name,self.score)
    __repr__ = __str__
    def __lt__(self,s):
        return self.name < s.name
    def __gt__(self,s):
        return self.name > s.name
    def eg(self,s):
        return self.name == s.name

    
>>> L = [Student('Tim',99),Student('Bob',88),Student('Alice',77)]
>>> print (sorted(L))
[(Alice:77), (Bob:88), (Tim:99)]

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__len__函數：

>>> class Student(object):
    def __init__(self,*args):
        self.names = args
    def __len__(self):
        return len(self.names)

    
>>> L = Student('Bob','Alice','Tim')
>>> print (len(L))
3

要讓 len() 函數工作正常，類必須提供一個特殊方法__len__()，它返回元素的個數。

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數學運算：

Python 提供的基本數據類型 int、float 可以做整數和浮點的四則運算以及乘方等運算。

但是，四則運算不局限於int和float，還可以是有理數、矩陣等。

要表示有理數，可以用一個Rational類來表示：

class Rational(object):
    def __init__(self, p, q):
        self.p = p
        self.q = q

    def __add__(self, r):
        return Rational(self.p * r.q + self.q * r.p, self.q * r.q)

    def __sub__(self, r):
        return Rational(self.p * r.q - self.q * r.p, self.q * r.q)

    def __mul__(self, r):
        return Rational(self.p * r.p, self.q * r.q)

    def __div__(self, r):
        return Rational(self.p * r.q, self.q * r.p)

    def __str__(self):
        def mydiv(x,y):
            if x<y:
                x,y=y,x
            while x%y!=0:
                x,y=y,x%y
                mydiv(x,y)
            return y
        r=mydiv(self.p,self.q)
        return '%s/%s' % (self.p/r,self.q/r)

    __repr__ = __str__

r1 = Rational(1, 2)
r2 = Rational(1, 4)
print r1 + r2
print r1 - r2
print r1 * r2
print r1 / r2

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類型轉換：

為了能夠將那個Rational函數變為int，我們可以使用int（）

在類里面我們可以使用特殊的函數轉化。比如命名‘__int__()’

>>> class Rational(object):
    def __init__(self,p,q):
        self.p = p
        self.q = q
    def __int__(self):
        return self.p // self.q
    def __float__(self):
        return self.p * 1.0 /self.q

    
>>> print (float(Rational(7,2)))
3.5
>>> print (float(Rational(1,3)))
0.3333333333333333

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@property

當我們考慮隱秘性的時候，我們會使用__屬性__來保證該屬性，不會被外在所訪問。

class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.__score = score
    def get_score(self):
        return self.__score
    def set_score(self, score):
        if score < 0 or score > 100:
            raise ValueError('invalid score')
        self.__score = score

但是我們可以使用其他的方法來裝飾函數，這樣可以節約代碼。

>> class Student(object):
    def __init__(self,name,score):
        self.name = name
        self.__score = score
    @property
    def score(self):
        return self.__score
    @score.setter
    def score(self,score):
        if score < 0 or score > 100:
            raise ValueError('invalid score')
        self.__score = score

        
>>> s = Student('Bob',59)
>>> s.score = 60
>>> print (s.score)
60
>>> s.score = 1000
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#17>", line 1, in <module>
    s.score = 1000
  File "<pyshell#13>", line 11, in score
    raise ValueError('invalid score')
ValueError: invalid score

第一個score(self)是get方法，用@property裝飾，第二個score(self, score)是set方法，用@score.setter裝飾，@score.setter是前一個@property裝飾后的副產品。

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__slots__

如果要限制添加的屬性，例如，Student類只允許添加 name、gender和score 這3個屬性，就可以利用Python的一個特殊的__slots__來實現。

>>> class Student(object):
    __slots__ = ('name','gender','score')
    def __init__(self,name,gender,score):
        self.name = name
        self.gender = gender
        self.score = score

        
>>> s = Student('Bob','male',59)
>>> s.name = 'Tim'
>>> s.score = 99
>>> s.grade = 'A'
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#14>", line 1, in <module>
    s.grade = 'A'
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'grade'

__slots__的目的是限制當前類所能擁有的屬性，如果不需要添加任意動態的屬性，使用__slots__也能節省內存。

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__call__:

一個類實例也可以變成一個可調用對象，只需要實現一個特殊方法__call__()。

>>> class Person(object):
    def __init__(self,name,gender):
        self.name = name
        self.gender = gender
    def __call__(self,friend):
        print ('My name is %s...' % self.name)
        print ('My name is %s...'% friend)

    
>>> p = Person('Bob','male')
>>> p ('Tim')
My name is Bob...
My name is Tim...

這里的就是將P變為了一個可調用對象。