Python中類的特殊變量

 特殊變量

 

 

 

• 類似__xx，以雙下划線開頭的實例變量名，就變成了一個私有變量（private），只有內部可以訪問，外部不能訪問；
• 類似__xx__，以雙下划線開頭，並且以雙下划線結尾的，是特殊變量，特殊變量是可以直接訪問的，它不是private變量，下面會介紹Python中的常見特殊變量；
  
• 類似_x，以單下划線開頭的實例變量名，這樣的變量外部是可以訪問的，但是，按照約定俗成的規定，當你看到這樣的變量時，意思就是，“雖然我可以被訪問，但是請把我視為私有變量，不要隨意訪問”。

 

 

內置函數

• type()，type()函數返回type類型

用法：

import types
type('abc')==types.StringType
type(u'abc')==types.UnicodeType
type([])==types.ListType
type(str)==types.TypeType

最后這種類型叫做TypeType，所有類型本身就是TypeType。

也可以對函數或者類：

 

 

• isinstance()，判斷一個對象是否屬於某個類型

一個例子：

class P(object):
    pass

class C(P):
    pass

p = P()
c = C()
print isinstance(p, P)
print isinstance(c, P)
print isinstance(p, C) # False
print isinstance(c, C)

如上，子類實例即是父類類型，也是子類類型，但父類實例不屬於子類類型。

 

isinstance()也可以代替type()的作用：

isinstance('a', str)
isinstance(u'a', unicode)
isinstance('a', unicode) #False

 

 

• dir()，獲取對象的屬性和方法列表

• getattr()，獲取對象的特定屬性
• hasattr()，對象是否存在某個屬性
• setattr()，設置對象的屬性

用法：

class P(object):
    name = "cq"
    def __init__(self, age):
        self.age = age

print hasattr(P, "name")    # True
print hasattr(P, "age")     # False
setattr(P, "age", 31)
print getattr(P, "name")    # cq
print getattr(P, "age")     # 31

 

 

 

 

特殊變量

__doc__

 定義文檔字符串

 

 

 

 

__dict__

類的屬性列表

 

 

 

__class__

 

 

__slots__

對類的實例可以動態的綁定屬性和方法，如下：

 

from types import MethodType

def set_age(self, age):
    self.age = age 


class P(object):
    pass

p = P() 
p.name = 'chenqi'
p.set_age = MethodType(set_age, p, P)  

p.set_age(31)
print p.name
print p.age

對一個實例添加的屬性（或方法）僅在該實例有效，對其它實例不起作用。

 

如果想讓添加的方法對所有實例都生效，可以綁定到類上：

P.set_age = MethodType(set_age, None, P)

 

最后，__slots__的作用就是限制對類動態綁定的屬性范圍，例如：

class P(object):
    __slots__ = ("name", "age")
    pass

如上，除了"name"和"age"之外的屬性就不能再增加了；

注意：__slots__屬性不會繼承給子類，僅在當前類生效。

 

 

 

__init__

創建實例的時候，可以調用__init__方法做一些初始化的工作：

 

class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

    def print_score(self):
        print('%s: %s' % (self.name, self.score))

 

與普通的實例方法類似，如果子類不重寫__init__，實例化子類時，會自動調用父類的__init__；

如果子類重寫了__init__，實例化子類時，則只會調用子類的__init__，此時如果想使用父類的__init__，可以使用super函數，如下：

class P(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = name


class C(P):
    def __init__(self, name, score, age):
        super(C, self).__init__(name, score)
        self.age = age 

c = C('cq', 100, 31) 

 

 

 

 

__new__

注意：__init__是實例創建之后調用的第一個方法，而__new__更像構造函數，它在__init__之前被調用。

另外，__new__方法是一個靜態方法，第一參數是cls，__new__方法必須返回創建出來的實例。

 

例如，用__new__實現單例模式：

class Singleton(object):
    def __new__(cls):
        # 關鍵在於這，每一次實例化的時候，我們都只會返回這同一個instance對象
        if not hasattr(cls, 'instance'):
            cls.instance = super(Singleton, cls).__new__(cls)
        return cls.instance
 
obj1 = Singleton()
obj2 = Singleton()
 
obj1.attr1 = 'value1'
print obj1.attr1, obj2.attr1
print obj1 is obj2

 

 

__del__

類似析構函數。

class NewClass(object):
    num_count = 0 

    def __init__(self,name):
        self.name = name
        self.__class__.num_count += 1
        print name,NewClass.num_count

    def __del__(self):
        self.__class__.num_count -= 1
        print "Del",self.name,self.__class__.num_count

a = NewClass("a")  
b = NewClass("b")  
c = NewClass("c")

del a
del b
del c

注意：用del刪除一個對象的時候，不一定會調用__del__，只有在對象的引用計數為零時，__del__()才會被執行。

 

 

 

 

__enter__

__exit__

這兩個方法是用於支持with語句的上下文管理器。

例如讓文件句柄支持with語法的實現：

class File(object):
    def __init__(self, file_name, method):
        self.file_obj = open(file_name, method)
    def __enter__(self):
        return self.file_obj
    def __exit__(self, type, value, traceback):
        self.file_obj.close()

with File('demo.txt', 'w') as opened_file:
    opened_file.write('Hola!')

 

 

 

 

__iter__

next

如果一個類想被用於for ... in循環，類似list或tuple那樣，就必須實現一個__iter__()方法，該方法返回一個迭代對象，然后，Python的for循環就會不斷調用該迭代對象的next()方法拿到循環的下一個值，直到遇到StopIteration錯誤時退出循環。

 

class Fib(object):
    def __init__(self):
        self.a, self.b = 0, 1 # 初始化兩個計數器a，b

    def __iter__(self):
        return self # 實例本身就是迭代對象，故返回自己

    def next(self):
        self.a, self.b = self.b, self.a + self.b # 計算下一個值
        if self.a > 100000: # 退出循環的條件
            raise StopIteration();
        return self.a # 返回下一個值

 

 

 

 

__call__

實例可以像函數一樣調用。

 

class Student(object):

    def __init__(self):
        self.name = "Michael"

    def __call__(self):
        print '__call__ called'


s = Student()
s()

 

注意：callable()函數可用於判斷一個對象是否可調用！

 

 

 

 

__str__，返回用戶看到的字符串

__repr__，返回開發者看到的字符串（用於調試）

# test.py
class P(object):
    def __str__(self):
        return "__str__ called"

    def __repr__(self):
        return "__repr__ called"

p = P() 

 

可以看下__str__和__repr__的區別：

>>> from test import p
>>> p
__repr__ called
>>> print p
__str__ called

 

 

 

 

 

__getitem__

__setitem__

__delitem__

支持下標（或切片）操作的函數， 

 

 例如：

class Fib(object):
    def __getitem__(self, n): 
        if isinstance(n, int):
            a, b = 1, 1
            for x in range(n):
                a, b = b, a + b 
            return a

        if isinstance(n, slice):
            start = n.start
            stop = n.stop
            a, b = 1, 1
            L = []
            for x in range(stop):
                if x >= start:
                    L.append(a)
                a, b = b, a + b 
            return L


fib = Fib()
print fib[10]
print fib[0:10]

 

 

 

__getattr__

__getattribute__

__setattr__

__delattr__

支持點操作（即 "對象.屬性" 訪問方式），

 

當訪問不存在的屬性時，才會使用__getattr__  方法.

 

class Student(object):

    def __init__(self):
        self.name = "Michael"

    def __getattr__(self, attr):
        print '__getattr__ called'
        if attr=='score':
            return 99
        elif attr=='name':
            return "Tom"


s = Student()
print s.score       # 99
print s.name        # Michael

 

Python的字典支持下標操作，但不支持 "." 操作，如果想讓其支持，如下實現：

 

class Storage(dict):
    __slots__ = ()
    """
    A Storage object is like a dictionary except `obj.foo` can be used
    in addition to `obj['foo']`.

        >>> o = Storage(a=1)
        >>> o.a
        1
        >>> o['a']
        1
        >>> o.a = 2
        >>> o['a']
        2
        >>> del o.a
        >>> o.a
        Traceback (most recent call last):
            ...
        AttributeError: 'a'
        >>> 'b' in o
        False

    """

    def __getattr__(self, key):
        try:
            return self[key]
        except KeyError, k:
            raise AttributeError(k)

    def __setattr__(self, key, value):
        self[key] = value

    def __delattr__(self, key):
        try:
            del self[key]
        except KeyError, k:
            raise AttributeError(k)
   
    def __repr__(self):
        return '<Storage ' + dict.__repr__(self) + '>'

 

 

 

 

 

 

參考文檔：

https://infohost.nmt.edu/tcc/help/pubs/python/web/special-methods.html