漫谈Python魔术方法，见过的没见过的都在这里了
漫谈Python魔术方法，见过的没见过的都在这里了
就说一下，不深入
假的一览
- 提到魔术方法，学过python都应该知道一些。至少你得会__init__吧。
- 在我之前写的博文中有很多都涉及魔术方法。比如
- 浅谈Python中的if，可能有你不知道的，涉及
__bool__和__len__ - 浅谈Python中的in，可能有你不知道的，涉及
__contains__,__iter__,__getitem__ - Python常见面试题007. 谈谈Python中__init__和__new__的区别
- 浅谈Python中的if，可能有你不知道的，涉及
- 在《Python源码剖析》中做了个简单的概括(侵删)，但仍然是不全的
数据模型
https://docs.python.org/zh-cn/3.9/reference/datamodel.html#special-method-names
以3.9为例
- 最全的还是在官方(但仍然会有漏网之鱼)
- 我稍作整理，仅供参考
1. ★基本定制
| 方法 | 说明 |
|---|---|
__init__(self[, ...]) |
所谓的初始化，在实例 (通过__new__) 被创建之后，返回调用者之前调用 |
__new__(cls[, ...]) |
调用以创建一个 cls 类的新实例 |
__del__(self) |
在实例将被销毁时调用。 这还被称为终结器或析构器（不适当） |
__repr__(self) |
由 repr() 内置函数调用以输出一个对象的“官方”字符串表示 |
__str__(self) |
通过 str(object) 以及内置函数 format() 和 print() 调用以生成一个对象的“非正式”或格式良好的字符串表示 |
__bytes__(self) |
通过 bytes 调用以生成一个对象的字节串表示 |
__format__(self,format_spec) |
通过 format() 内置函数、扩展、格式化字符串字面值 的求值以及 str.format() 方法调用以生成一个对象的“格式化”字符串表示 |
__hash__(self) |
通过内置函数 hash() 调用以对哈希集的成员进行操作，属于哈希集的类型包括 set、frozenset 以及 dict。__hash__() 应该返回一个整数 |
__bool__(self) |
调用此方法以实现真值检测以及内置的 bool() 操作；应该返回 False 或 True |
2. 富比较方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
__lt__(self, other) |
小于 |
__le__(self, other) |
小于等于 |
__eq__(self, other) |
等于 |
__ne__(self, other) |
不等于 |
__gt__(self, other) |
大于 |
__ge__(self, other) |
大于等于 |
3. ★自定义属性访问
| 方法 | 说明 |
|---|---|
__getattr__(self, name) |
当默认属性访问因引发 AttributeError 而失败时被调用 |
__getattribute__(self, name) |
此方法会无条件地被调用以实现对类实例属性的访问 |
__setattr__(self, name, value) |
此方法在一个属性被尝试赋值时被调用 |
__delattr__(self, name) |
类似于 __setattr__() 但其作用为删除而非赋值 |
__dir__(self) |
此方法会在对相应对象调用 dir() 时被调用 |
4. ★实现描述器
| 方法 | 说明 |
|---|---|
__get__(self, instance, owner=None) |
调用此方法以获取所有者类的属性（类属性访问）或该类的实例的属性（实例属性访问） |
__set__(self, instance, value) |
用此方法以设置 instance 指定的所有者类的实例的属性为新值 value。 |
__delete__(self, instance) |
调用此方法以删除 instance 指定的所有者类的实例的属性。 |
__set_name__(self, owner, name) |
在所有者类 owner 创建时被调用。描述器会被赋值给 name。 |
5. 自定义类创建
| 方法 | 说明 |
|---|---|
__init_subclass__(cls) |
当所在类派生子类时此方法就会被调用 |
6. 自定义实例及子类检查
| 方法 | 说明 |
|---|---|
__instancecheck__(self, instance) |
如果 instance 应被视为 class 的一个（直接或间接）实例则返回真值 |
__subclasscheck__(self, subclass) |
如果 subclass 应被视为 class 的一个（直接或间接）子类则返回真值 |
7. 模拟泛型类型
| 方法 | 说明 |
|---|---|
__class_getitem__(cls, key) |
按照 key 参数指定的类型返回一个表示泛型类的专门化对象。 |
- 当在类上定义时，
__class_getitem__()会自动成为类方法。 因此，当它被定义时没有必要使用@classmethod来装饰。
8. ★模拟可调用对象
| 方法 | 说明 |
|---|---|
__call__(self[, args...]) |
此方法会在实例作为一个函数被“调用”时被调用 |
9. ★模拟容器类型
| 方法 | 说明 |
|---|---|
__len__(self) |
调用此方法以实现内置函数 len()。应该返回对象的长度 |
__length_hint__(self) |
调用此方法以实现 operator.length_hint()。 应该返回对象长度的估计值（可能大于或小于实际长度） |
__getitem__(self, key) |
调用此方法以实现 self[key] 的取值(注:官文是未付，英文是evaluation) |
__setitem__(self, key, value) |
调用此方法以实现向 self[key] 赋值 |
__delitem__(self, key) |
调用此方法以实现 self[key] 的删除 |
__missing__(self, key) |
此方法由 dict.__getitem__() 在找不到字典中的键时调用以实现 dict 子类的 self[key] |
__iter__(self) |
此方法在需要为容器创建迭代器时被调用 |
__reversed__(self) |
此方法（如果存在）会被 reversed() 内置函数调用以实现逆向迭代 |
__contains__(self, item) |
调用此方法以实现成员检测运算符in |
10. ★模拟数字类型
| 方法 | 说明 |
|---|---|
__add__(self, other) |
+ |
__sub__(self, other) |
- |
__mul__(self, other) |
* |
__matmul__(self, other) |
@这个你可能没听过 |
__truediv__(self, other) |
除法 / |
__floordiv__(self, other) |
地板除 // |
__mod__(self, other) |
取余 % |
__pow__(self, other[,modulo]) |
幂运算 ** |
__lshift__(self, other) |
左移 << |
__rshift__(self, other) |
右移 >> |
__and__(self, other) |
& 与 |
__xor__(self, other) |
^ 异或 |
__or__(self, other) |
| 或 |
- 上面的方法再加个r又是另外一大类
| 方法 | 说明 |
|---|---|
__radd__(self, other) |
+ |
__rsub__(self, other) |
- |
__rmul__(self, other) |
* |
__rmatmul__(self, other) |
@ |
| `rtruediv(self, other) | / |
__rfloordiv__(self, other) |
// |
__rmod__(self, other) |
取余 % |
__rpow__(self, other[,modulo]) |
幂运算 ** |
__rlshift__(self, other) |
左移 << |
__rrshift__(self, other) |
右移 >> |
__rand__(self, other) |
& |
__rxor__(self, other) |
^ |
__ror__(self, other) |
| |
调用这些方法来实现具有反射（交换）操作数的二进制算术运算 (
+,-,*,@,/,//,%,divmod(),pow(),**,<<,>>,&,^,|)。这些成员函数仅会在左操作数不支持相应运算 3 且两个操作数类型不同时被调用。4 例如，求表达式x - y的值，其中 y 是具有__rsub__()方法的类的一个实例，则当x.__sub__(y)返回 NotImplemented 时会调用y.__rsub__(x)。请注意三元版的
pow()并不会尝试调用__rpow__()(因为强制转换规则会太过复杂)
- 加个i又是另外一套
| 方法 | 说明 |
|---|---|
__iadd__(self, other) |
+= |
__isub__(self, other) |
-= |
__imul__(self, other) |
*= |
__imatmul__(self, other) |
@= |
__itruediv__(self, other) |
/= |
__ifloordiv__(self, other) |
//= |
__imod__(self, other) |
%= |
__ipow__(self, other[,modulo]) |
**= |
__ilshift__(self, other) |
<<= |
__irshift__(self, other) |
>>= |
__iand__(self, other) |
&= |
__ixor__(self, other) |
^= |
__ior__(self, other) |
|= |
- 调用上面这些方法来实现扩展算术赋值
- 数字是最多的
- 不光上面的，还要一些
| 方法 | 说明 |
|---|---|
__neg__(self) |
一元运算符 - |
__pos__(self) |
一元运算符 + |
__abs__(self) |
abs() |
__invert__(self) |
一元运算符 ~ |
__complex__(self) |
实现内置函数complex() |
__int__(self) |
实现内置函数int() |
__float__(self) |
实现内置函数float() |
__index__(self) |
调用此方法以实现 operator.index() |
__round__(self[,ndigits]) |
实现内置函数round() |
__trunc__(self) |
实现内置函数trunc() |
__floor__(self) |
实现内置函数floor() |
__ceil__(self) |
实现内置函数ceil() |
11. 上下文管理器
| 方法 | 说明 |
|---|---|
__enter__(self) |
进入与此对象相关的运行时上下文 |
__exit__(self, exc_type, exc_value, traceback) |
退出关联到此对象的运行时上下文 |
12. 协程相关
可等待对象
| 方法 | 说明 |
|---|---|
__await__(self) |
awaitable 对象主要实现了该方法，它必须返回一个 iterator |
异步迭代器
| 方法 | 说明 |
|---|---|
__aiter__(self) |
必须返回一个 异步迭代器 对象 |
__anext__(self) |
必须返回一个 可迭代对象 输出迭代器的下一结果值 |
异步上下文管理器
| 方法 | 说明 |
|---|---|
__aenter__(self) |
在语义上类似于 __enter__()，仅有的区别是它必须返回一个 可等待对象 |
__aexit__(self) |
在语义上类似于 __exit__()，仅有的区别是它必须返回一个 可等待对象 |
00. 漏网之鱼
| 方法 | 说明 |
|---|---|
__objclass__ |
会被 inspect 模块解读为指定此对象定义所在的类 |
__slots__ |
允许我们显式地声明数据成员（如特征属性）并禁止创建 dict 和 weakref |
__mro_entries__ |
|
__prepare__ |
|
__class__ |
|
__classcell__ |
说在最后
码农高天出了一个系列讲解魔术方法，推荐观看https://www.bilibili.com/video/BV1b84y1e7hG
流畅的python对魔术方法的讲解比较深入，贯穿全文，有一定难度，基础薄弱的谨慎
前面在哪里说过很多内置函数、操作、运算符的背后多数都是这些魔术方法的实现。
- with上下文管理器的背后是
__enter__(self)和__exit__(self, exc_type, exc_value, traceback) - 多数的运算符背后都是的10. 模式数字类型
- 内置函数如len的背后是
__len__
- with上下文管理器的背后是
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