《Python基础教程》 读书笔记 第九章 魔法方法、属性和迭代器（上）

构造方法

在Python中创建一个构造方法很容易。只要把init方法的名字从简单的init修改为魔法版本__init__即可:

>>> class FooBar:

...     def __init__(self):

...         self.somevar=42

...

>>> f=FooBar()

>>> f.somevar

42

给构造方法传几个参数

>>> class FooBar:

...     def __init__(self,value=42):

...         self.somevar=value

...

>>> f=FooBar('this is a constructor argument')

>>> f.somevar

'this is a constructor argument'

重写一般方法和特殊的构造方法

构造方法用来初始化新创建对象的状态，大多数子类不仅要拥有自己的初始化代码，还要拥有超类的初始化代码。虽然重写的机制对于所有方法来说都是一样的，但是当处理构造方法比重写普通方法时，更可能遇到特别的问题:如果一个类的构造方法被重写，那么就需要调用超类(你所继承的类)的构造方法，否则对象可能不会被正确地初始化。

>>> class Bird:

...     def __init__(self):

...         self.hungry=True

...     def eat(self):

...         if self.hungry:

...             print 'aaah...'

...             self.hungry=False

...         else:

...             print 'no thanks'

...

>>> b=Bird()

>>> b.eat()

aaah...

>>> b.eat()

no thanks

鸟吃过了以后，它就不再饥饿。现在考虑子类SongBird，它添加了唱歌的行为:

>>> class SongBird(Bird):

...     def __init__(self):

...         self.sound='Squawk'

...     def sing(self):

...         print self.sound

...

>>> s=SongBird()

>>> s.sing()

Squawk

因为SongBird是Bird的一个子类，它继承了eat方法，但如果调用eat方法，就会产生一个问题:

>>> s.eat()

Traceback (most recent call last):

File "<input>", line 1, in <module>

File "<input>", line 5, in eat

AttributeError: SongBird instance has no attribute 'hungry'

错误:SongBird没有hungry特性。原因是这样的:在SongBird中，构造方法被重写，但新的构造方法没有任何关于初始化hungry特性的代码。为了达到预期的效果，SongBird的构造方法必须调用其超类Bird的构造方法来确保进行基本的初始化。有两种方法能达到这个目的:调用超类构造方法的未绑定版本，或者使用super函数。

调用未绑定的超类构造方法

>>> class SongBird(Bird):

...     def __init__(self):

...         Bird.__init__(self)

...         self.sound='Squawk'

...     def sing(self):

...         print self.sound

...

>>> s=SongBird()

>>> s.eat()

aaah...

>>> s.eat()

no thanks

>>> s.sing()

Squawk

在调用一个实例的方法时，该方法的self参数会被自动绑定到实例上(这称为绑定方法)。但如果直接调用类的方法(比如Bird.__init__)，那么就没有实例会被绑定。这样就可以自由地提供需要的self参数。这样的方法称为未绑定(unbound)方法

使用super函数

当前的类和对象可以作为super函数的参数使用，调用函数返回的对象的任何方法都是调用超类的方法，而不是当前类的方法。

>>> __metaclass__=type

>>> class Bird:

...     def __init__(self):

...         self.hungry=True

...     def eat(self):

...         if self.hungry:

...             print 'aaah...'

...             self.hungry=False

...         else:

...             print 'no thanks'

...

>>> class SongBird(Bird):

...     def __init__(self):

...         super(SongBird,self).__init__()

...         self.sound='Squawk'

...     def sing(self):

...         print self.sound

...

这个新式的版本的运行结果和旧式版本的一样

>>> s=SongBird()

>>> s.sing()

Squawk

>>> s.eat()

aaah...

>>> s.eat()

no thanks

基本的序列和映射规则

序列和映射是对象的集合。为了实现它们基本的行为(规则)，如果对象是不可变的，那么就需要使用两个魔法方法，如果是可变的则需要使用4个。

__len__(self):这个方法应该返回集合中所含项目的数量。对于序列来说，这就是元素的个数。对于映射来说，则是键-值对的数量。

__getitem__(self,key):这个方法返回与所给键对应的值。对于一个序列，键应该是1个0~n-1的整数(或者像后面所说的负数)，n是序列的长度;对于映射来说，可以使用任何种类的键。

__setitem__(self,key,value):这个方法应该按一定的方式存储和key相关的value，该值随后可使用__getitem__来获取。当然，只能为可以修改的对象定义这个方法。

__delitem__(self,key):这个方法在对一部分对象使用del语句时被调用，同时必须删除和元素相关的键。这个方法也是为可修改的对象定义的(并不是删除全部的对象，而只删除一些需要移除的元素)。

>>> def checkIndex(key):

...     if not isinstance(key,(int,long)):raise TypeError

...     if key<0:raise IndexError

...

>>> class ArithmeticSequence:

...     def __init__(self,start=0,step=1):

...         self.start=start

...         self.step=step

...         self.changed={}

...     def __getitem__(self,key):

...         checkIndex(key)

...         try:return self.changed[key]

...         except KeyError:

...             return self.start+key*self.step

...     def __setitem__(self,key,value):

...         checkIndex(key)

...         self.changed[key]=value

...

>>> s=ArithmeticSequence(1,2)

>>> s[4]

9

>>> s[4]=2

>>> s[4]

2

>>> s[5]

11

没有实现__del__方法的原因是希望删除元素是非法的:

>>> del s[4]

Traceback (most recent call last):

File "<input>", line 1, in <module>

AttributeError: ArithmeticSequence instance has no attribute '__delitem__'

这个类没有__len__方法，因为它是无限长的。

如果使用了一个非法类型的索引，就会引发TypeError异常，如果索引的类型是正确的但超出了范围(在本例中为负数)，则会引发IndexError异常:

>>> s[four]

Traceback (most recent call last):

File "<input>", line 1, in <module>

NameError: name 'four' is not defined

>>> s[-4]

Traceback (most recent call last):

File "<input>", line 1, in <module>

File "<input>", line 7, in __getitem__

File "<input>", line 3, in checkIndex

IndexError

子类化列表，字典和字符串

例子----带有访问计数的列表:

>>> class CounterList(list):

...     def __init__(self,*args):

...         super(CounterList,self).__init__(*args)

...         self.counter=0

...     def __getitem__(self,index):

...         self.counter +=1

...         return super(CounterList,self).__getitem__(index)

...

CounterList类严重依赖于它的子类化超类(list)的行为CounterList类没有重写任何的方法(和append  extend, index一样)都能被直接使用。在两个被重写的方法中，super方法被用来调用相应的超类的方法，只在__init__中添加了所需的初始化counter特性的行为，并在__getitem__中更新了counter特性。

>>> c1=CounterList(range(10))

>>> c1

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

>>> c1.reverse()

>>> c1

[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]

>>> del c1[3:6]

>>> c1

[9, 8, 7, 3, 2, 1, 0]

>>> c1[4]+c1[2]

9

>>> c1.counter

2

CounterList在很多方面和列表的作用一样，但它有一个counter特性(被初始化为0)，每次列表元素被访问时，它都会自增，所以在执行加法c1[4]+c1[2〕后，这个值自增两次，变为2.