Python常见的魔术方法和魔术属性
魔术方法
Python的魔术方法（也称为特殊方法）是对象的一些特殊方法，它们都是以双下划线开头并以双下划线结尾，例如__init__。
魔术方法所体现的设计思想是构成python风格的重要组成部分。
它们的目的是让对象能够响应内置的运算符或函数，比如len()，+运算符等。例如，当我们使用len(obj)函数调用对象obj的长度时，实际上会调用对象的__len__方法。
1、 new 魔术方法
触发时机：实例化类生成对象的时候触发(触发时机在__init__之前)
功能：控制对象的创建过程
参数:至少一个cls接受当前的类,其他根据情况决定。cls是系统自动传递的。类名字随意
返回值：通常返回对象 或 None
创建对象时可以选择给或者不给
(1) 基本使用
class MyClass2():
a = 100
obj2 = MyClass2()
#print(obj2)
一般情况下，通过类创建对象，默认返回类对象。是借助其默认继承的父类object创建的。如果我们想自己控制对象的创建，要通过__new__
自己控制创建对象，使用__new__魔术方法。但要写返回值，不然创建的对象为None
class MyClass1():
def __new__(cls):
# print(cls)
# 1.返回本类对象
"""类.成员方法(类)"""
# return object.__new__(cls)
# 2.返回其他类的对象
# return obj2
# 3.不返回对象,None
return None
obj = MyClass1()
#print(obj.a)
print(obj)
__new__传参，传类本身
#通过父类调用方法返回，这是默认情况下，借助父类创建的对象
返回其它类对象，可以直接调用其它类成员
#不返回对象，None
可以严格控制创建对象的过程
(2) new 触发时机要快于 init
new 创建对象
init 初始化对象
先创建，再初始化
class MyClass():
def __new__(cls):
print(1)
return object.__new__(cls)
def __init__(self):
print(2)
obj = MyClass()
#__new__触发时机快于__init__，如下，虽然__init__定义早于__new__。但创建对象的时候，执行顺序还是先执行__new__
定义谁在前谁在后，没影响，关键在调用处，谁先谁后。系统默认调用的。由此可见__new__优先调用，触发时机快于__init__
(3) __new__的参数要和__init__参数一一对应。参数个数一致就行
class Boat():
def __new__(cls,name):
return object.__new__(cls)
def __init__(self,name):
self.name = name
obj = Boat("万里阳光号")
print(obj.name)
参数个数不一致会报错
其实传给__new__的参数也没用上，要是船的参数比较多，这样一一对应比较麻烦。我们可以使用收集参数进行改造
这样，不管初始化多少参数，__new__都可以接收
#使用收集参数进行改造
class Boat():
# *args,**kwargs 可以收集多余的所有参数
def __new__(cls,*args,**kwargs):
return object.__new__(cls)
def __init__(self,name,type):
self.name = name
self.type = type
obj = Boat("万里阳光号","破木头做的")
print(obj.name , obj.type)
(4) __new__和__init__之间的注意点
如果__new__ 没有返回对象，或者返回的是其他类的对象,不会调用构造方法.
只有在返回自己本类对象的时候,才会调用构造方法.
class Children():
def __new__(cls,*args,**kwargs):
return obj2
# pass
def __init__(self,name,skin):
print("构造方法被触发 ... ")
# self.name = name
# self.skin = skin
obj = Children("灭霸","紫薯")
# print(obj.name) error
# print(obj.skin) error
如果__new__什么也不返回，那返回的是None。此时该类的构造方法也不会被调用。构造不会被触发。对象都没被创建，无法初始化
如果__new__方法返回其他对象，则构造函数不会被调用。其实此时对象找的是被返回对象类里面的该成员
如果被返回的对象，类里面有name成员，那么将被正常打印。虽然是通过此类创建的对象，但由于__new__返回的是其他类的对象，实际上创建的是其他类的对象
2、 单态模式 : 同一个类,无论实例化多少次,都有且只有一个对象
每创建一个对象,就会在内存中多占用一份空间
为了节省空间,提升执行效率,使用单态模式
场景:只是单纯调用类中的成员,而不会额外为当前对象添加成员;
一般__new__方法大多数出现在单态模式
单态适用于对数据库操作，用一个对象解决不同的问题。节省空间
class Singleton():
__obj = None
def new(cls):
if cls.__obj is None:
cls.__obj = object.new(cls)
return cls.__obj
给类设置私有属性，公有属性都可以。但一般设置为私有，因为设置公有的话，可以通过类来获取到，但获取到的为None。所以设置为私有，只能通过实例化之后调用
通过__new__方法创建对象之前，先判断一下，如果对象存在就将原对象返回，不存在再创建
调用属性，要么通过 类.属性 要么通过 对象.属性 不能直接调属性，否则报错 如下 cls.obj是通过类调 cls是__new__方法传参的传的类
如下所示，使用单态模式，两次创建的对象是同一个内存地址。而正常的类创建两个对象，内存地址不同，开辟了两个内存空间
由此可见，单态模式节省内存空间
“”"
第一次,在实例化对象时触发__new__魔术方法
if cls.__obj is None 条件成立 cls.__obj = object.new(cls) 创建一个对象给私有成员属性__obj
return cls.__obj 用obj1接收到了对象
第二次,在实例化对象时触发__new__魔术方法 if cls.__obj is None不满足,因为已经在__obj属性中存放了一个对象
return cls.__obj
第三次,在实例化对象时触发__new__魔术方法 if cls.__obj is None不满足,因为已经在__obj属性中存放了一个对象
return cls.__obj
“”"
obj1 = Singleton()
obj2 = Singleton()
obj3 = Singleton()
print(obj1,obj2,obj3)
这样无论实例化多少次对象，有且只有第一次创建的一个对象
class Singleton():
__obj = None
def new(cls,*args,**kwargs):
if cls.__obj is None:
cls.__obj = object.new(cls)
return cls.__obj
def __init__(self,name):
self.name = name
obj1 = Singleton(“康玉康”)
obj2 = Singleton(“张保张”)
print(obj1,obj2)
print(obj1.name)
print(obj2.name)
“”"
康玉康 康玉康
康玉康 张保张
张保张 张保张
第一次实例化对象时,
触发__new__ if cls.obj is None: 创建一个新的对象进行返回
然后触发__init self.name = 康玉康
第二次实例化对象时
触发__new__ if cls.obj is None: 条件不满足,返回的是第一次实例化的对象,是同一个
然后触发__init self.name = 张保张
“”"
name = “康裕康”
name = “张保障”
print(name)
名义上创建不同对象，实际上返回的是第一个对象，但是每次创建时都可以调用构造方法，根据传参不同，得到不同的执行结果
但要是多次实例化对象后再打印，对象是第一次实例化的，虽然后面返回的是第一次实例化的对象，但构造函数每次都执行，再打印成员属性时，是最后一次执行构造函数的结果。
3、 del 魔术方法(析构方法)
触发时机:当对象被内存回收的时候自动触发[1.页面执行完毕回收所有变量 2.所有对象被del的时候]
功能：对象使用完毕后资源回收
参数：一个self接收对象
返回值：无
(1) 基本语法
class Lion():
def __init__(self,name):
self.name = name
def __del__(self):
print("析构方法被触发 ... ")
# 触发方式一: 页面执行完毕回收所有变量
obj1 = Lion("辛巴")
#触发方式二: 所有对象被del的时候
obj2 = obj1
obj3 = obj1
print(obj2 , obj1 ,obj3)
print("<====start===>")
del obj1
del obj2
del obj3
print("<====end===>")
所有对象被删除时触发，而不是页面走完才触发
如果不是所有对象被删除，则到页面执行结束时触发
本质上都是对象全部释放的时候触发
析构方法综合运用
(2) 模拟文件操作
import os
class ReadFile():
# 根据文件是否存在,创建对象
def __new__(cls,filename):
if os.path.exists(filename):
return object.__new__(cls)
else:
print("抱歉,没有这个文件")
# 打开文件
def __init__(self,filename):
self.fp = open(filename,mode="r",encoding="utf-8")
# 关闭文件
def __del__(self):
self.fp.close()
# 读取文件
def readcontent(self):
return self.fp.read()
obj = ReadFile("0.py")
print(obj.readcontent())
4、 str 魔术方法
触发时机: 使用print(对象)或者str(对象)的时候触发
功能: 查看对象
参数: 一个self接受当前对象
返回值: 必须返回字符串类型
如果定义了__str__方法，但没有返回字符串，或者无返回值，则会报错。必须返回字符串
class Cat():
gift = "抓老鼠"
def __init__(self,name):
self.name = name
def cat_gift(self):
return "小猫叫{},小猫会{}".format(self.name,self.gift)
def __str__(self):
return self.cat_gift()
__repr__ = __str__
tom = Cat("汤姆")
# 触发时机1 : print(对象)
# print(tom)
定义了__str__方法。当打印对象时，会将__str__方法返回的内容打印出来
#触发时机2 : str(对象)
res = str(tom)
print(res)
print("<==================>")
res = repr(tom)
print(res , type(res))
print("<==================>")
5、repr 魔术方法
触发时机: 使用repr(对象)的时候触发
功能: 查看对象,与魔术方法__str__相似
参数: 一个self接受当前对象
返回值: 必须返回字符串类型
class Mouse():
gift = "偷油吃"
def __init__(self,name):
self.name = name
def mouse_gift(self):
return "老鼠叫{},老鼠会{}".format(self.name,self.gift)
def __repr__(self):
return self.mouse_gift()
# 系统底层默认把__repr__方法赋值给__str__方法,所以通过print或者str强转可以触发;
# __str__ = __repr__
jerry = Mouse("杰瑞")
# res = repr(jerry)
# print(res)
# 可以触发
# print(jerry)
res = str(jerry)
print(res)
如果写了__str__ 。想实现__repr__方法，必须将__str__赋值给__repr__。因为这个方向，系统默认没写
手动将__str__赋值给__repr__ 就可以了
6、call 魔术方法
触发时机：把对象当作函数调用的时候自动触发
功能: 模拟函数化操作
参数: 参数不固定,至少一个self参数
返回值: 看需求
(1) 基本语法
class MyClass():
def __call__(self):
print("__call__魔术方法被触发 ... ")
obj = MyClass()
obj()
定义了__call__方法，对象就可以向函数一样调用，直接执行__call__方法里面的代码
如果没定义__call__方法，调用对象会报错
(2) 利用__call__魔术方法做统一调用，把其他方法都放到__call__ 方法里面一起调用
如果多个方法需要同时调用，每个都要调一次很麻烦，这时就需要__call__魔术方法
class Wash():
def __call__(self,something):
print("我要洗{}".format(something))
self.step1(something)
self.step2()
self.step3()
return "洗完了"
def step1(self,something):
print("放水,把{}扔进去".format(something))
def step2(self):
print("倒洗衣粉,洗衣液,蓝月亮,金纺,立白 ... ")
def step3(self):
print("洗一洗,晾干,穿上")
obj = Wash()
# obj.step1()
# obj.step2()
# obj.step3()
res = obj("袜子")
print(res)
传参，对象作为函数被调用参数的个数要和__call__方法除了self的参数个数相同，如果不同，会报错
此时的something。是方法的形参，不是类的成员属性。不是类的成员属性不能通过对象调用，除非先创建类属性，或者通过构造方法创建类属性
直接属性名调用即可
打印返回值
(3) 模拟整型强转操作
import math
class MyInt():
def __call__(self,num):
if isinstance(num,bool):
if num == False:
return 0
else:
return 1
elif isinstance(num,int):
return num
elif isinstance(num,float):
# 方法一
# a,b = str(num).split(".")
# return eval(a)
# 方法二
"""
if num >= 0:
return math.floor(num)
else :
return math.ceil(num)
"""
# 简写
return math.floor(num) if num >= 0 else math.ceil(num)
elif isinstance(num,str):
if (num[0] == "+" or num[0] == "-") and num[1:].isdecimal():
# 获取当前字符串的正负值
if num[0] == "+":
sign = 1
elif num[0] == "-":
sign = -1
# 截取符号后面的字符串传递
return self.calc(num[1:],sign)
elif num.isdecimal():
return self.calc(num)
else:
return "这个算不了兄弟~"
# 计算最后的数值
def calc(self,num,sign=1):
# 去掉前面的"0"字符串
num = num.lstrip("0")
# print(num , type(num) , "<==============>")
if num == "":
return 0
return eval(num) * sign
myint = MyInt()
res = myint(-5.67)
print(res , type(res))
res = myint("-000000000000055555")
print(res , type(res))
res = myint("asdfasdfasdfasdf")
print(res , type(res))
# print(myint("+0000000000000"))
# bool int float 纯数字字符串
# int(3.78) => 3
# print(int(-3.78))
# import math
# print(math.floor(0) ) # => 3
# print(math.ceil(0))
"""
print( int("00000000000001223") ) # 1223
print( int("-00000000000001223") ) # -1223
print( int("+00000000000001223") ) # 1223
print( int("+0000000000000") ) # 1223
"""
# print( int("asdfasdfasdfasdf") ) # 1223
# print( eval("00000000000001223") )
# print( eval("+00000000000001223") )
# print( eval("-00000000000001223") )
# print( eval("-00000000000001223abc") )
支持字符串是小数的强制转换
#通过__call__模拟整形强转操作
# int 强制把数据变成整型，只支持布尔型，整形，浮点型，纯数字类型的字符串，二进制(忽略) 转换成整形
import math
import re
class MyInt(object):
def __call__(self, num):
#布尔型转换
if isinstance(num,bool):
if num:
return 1
else:
return 0
#整形，直接返回
elif isinstance(num,int):
return num
#浮点型强转
elif isinstance(num,float):
return math.floor(num) if num >= 0 else math.ceil(num)
#纯数字字符串
elif isinstance(num,str):
if num != "" and (num[0] == "+" or num[0] == "-") and re.search(r"^\d+\.\d+$|^\d+$",num[1:]):
#获取字符串正负号
if num[0] == "+":
sign = 1
elif num[0] == "-":
sign = -1
#截取符号后面的字符串传递
return self.cal(num[1:],sign)
elif num.isdecimal():
return eval(num)
elif re.search(r"^\d+$(\.\d+$)?",num):
return self.cal(num)
else:
return "这个计算不了，兄弟"
else:
return "这个计算不了，兄弟"
def cal(self,num,sign=1):
#去掉字符串前面的0
num = num.lstrip("0")
if num == '':
return 0
else:
if isinstance(eval(num),float):
# return eval(num) * sign
return math.floor(eval(num)) * sign if eval(num) >= 0 else math.ceil(eval(num)) * sign
elif isinstance(eval(num),int):
return eval(num) * sign
myint = MyInt()
print(myint(2+3j))
7、bool 魔术方法
触发时机：使用bool(对象)的时候自动触发
功能：强转对象
参数：一个self接受当前对象
返回值：必须是布尔类型
类似的还有如下等等(了解):
complex(self) 被complex强转对象时调用
int(self) 被int强转对象时调用
float(self) 被float强转对象时调用
…
…
class MyClass():
def bool(self):
return True
obj = MyClass()
print(bool(obj))
类对象默认，不做任何操作。使用bool强转，默认返回True
我们可以控制返回结果，只能是True或False，否则报错
类似的__int__。必须返回int类型数据等
8、add 魔术方法 (与之相关的__radd__ 反向加法)
触发时机：使用对象进行运算相加的时候自动触发，对象在+的左边触发add
功能：对象运算
参数：二个对象参数
返回值：运算后的值
类似的还有如下等等(了解):
sub(self, other) 定义减法的行为：-
mul(self, other) 定义乘法的行为：
truediv(self, other) 定义真除法的行为：/
…
…
class MyClass():
def __init__(self,num):
self.num = num
# 当对象在 + 号的左侧时,自动触发，触发的时候，把+左边的值当成参数传递给self，+右边的值当成参数传递给other
def __add__(self,other):
# print(self)
# print(other)
return self.num * 3 + other
# 当对象在 + 号的右侧时,自动触发，触发的时候，把+右边的值当成参数传递给self，+左边的值当成参数传递给other
def __radd__(self,other):
# print(self) # 对象
# print(other) # 7
return self.num * 5 + other
# add的触发方式
a = MyClass(3)
res = a + 1
print(res)
对象在+左边，__add__方法触发，返回的是 self3 + other = 33 + 1 = 10
#radd的触发方式
b = MyClass(5)
res = 7 + b
print(res)
对象在+的右边，__radd__被触发，+右边的值传给self，+左边的值传给other。返回的是self 5 +1 = 55+1 = 26
#对象 + 对象
res = a + b
print(res)
a+b 触发的是add魔术方法 self 接受的是a other 接受的是b
return a.num + b => return 9 + b
res = 9 + b 触发的是radd魔术方法 self 接受的是b other 接受的是9
return b.num * 5 + 9 => 5 * 5 + 9 => 34
9、len 魔术方法
触发时机：使用len(对象)的时候自动触发
功能：用于检测对象中或者类中某个内容的个数
参数：一个self接受当前对象
返回值：必须返回整型
#len(对象) => 类中的所有自定义成员
class MyClass():
pty1 = 1
pty2 = 2
__pty3 = 3
def func1():
pass
def func2():
pass
def __func3():
pass
def __len__(self):
# 以__开头并且以__结尾的成员过滤掉;
return len( [ i for i in MyClass.__dict__ if not ( i.startswith("__") and i.endswith("__") ) ] )
obj = MyClass()
print(len(obj))
"""
代码原型;
print(MyClass.__dict__)
lst = []
for i in MyClass.__dict__:
print(i , type(i))
if not ( i.startswith("__") and i.endswith("__") ):
lst.append(i)
print(len(lst))
"""
"""
{
'__module__': '__main__',
'pty1': 1,
'pty2': 2,
'_MyClass__pty3': 3,
'func1': <function MyClass.func1 at 0x7f6898431378>,
'func2': <function MyClass.func2 at 0x7f6898431400>,
'_MyClass__func3': <function MyClass.__func3 at 0x7f6898431488>,
'__len__': <function MyClass.__len__ at 0x7f6898431510>,
'__dict__': <attribute '__dict__' of 'MyClass' objects>,
'__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'MyClass' objects>,
'__doc__': None
}
"""
魔术属性
与类相关的魔术属性
#__dict__ 获取对象或类的内部成员结构
#__doc__ 获取对象或类的内部文档
#__name__ 获取类名函数名
#__class__ 获取当前对象所属的类
#__bases__ 获取一个类直接继承的所有父类,返回元组
1、 dict 获取对象或类的内部成员结构
class Man():
pass
class Woman():
pass
class Sasuke(Man,Woman):
"""
描述: 佐助这个的天生属性,技能
成员属性: __eye skin
成员方法: skylight __moonread
"""
__eye = "血轮眼->万花筒->轮回眼"
skin = "白色"
def skylight(self , myfunc):
print("使用天照,一团黑色的火焰 ... 恐怖如斯")
res = myfunc.__name__
print(res , type(res) )
def __moonread(self):
print("使用月读,让敌人拉入到幻术空间,被施法者掌握")
obj = Sasuke()
dic = Sasuke.__dict__
dic = obj.__dict__
print(dic)
2、 doc 获取对象或类的内部文档
print(Sasuke.doc)
print(obj.doc)
类和对象获取的一样，都是三个引号的描述
help查看的更全面
3、 name 获取类名函数名
def func343434():
print(“佩恩出场时,使用一手地爆天星,技惊四座,点燃所有观众”)
obj.skylight(func343434)
获取传递的函数的函数名
4、 class 获取当前对象所属的类
print(obj.class)
5、 bases 获取一个类直接继承的所有父类,返回元组
print(Sasuke.bases)
可以查看该类继承的父类，放到元祖中
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