【Python】Python魔术方法

介绍

Python 的**魔术方法（Magic Methods）**是以双下划线 __ 包围的特殊方法，常用于重载运算符、定义对象行为等。

对象的创建与销毁

方法	作用
`__new-_(cls, args, *kwargs)`	创建对象(在`__init__`之前调用)
`__init__(self, \args, \\*kwargs)`	初始化对象
`__del__(self)`	对象销毁时调用

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class MyClass:
    def __new__(cls):
        print("Creating instance")
        return super().__new__(cls)

    def __init__(self):
        print("Initializing instance")

    def __del__(self):
        print("Destroying instance")

obj = MyClass()
del obj  # 显式销毁对象

字符串表示

方法	作用
`__str__(self)`	`str(obj)`，用于用户可读的字符串表示
`__repr__(self)`	`repr(obj)`，用于调试的字符串表示
`__format__(self, format_spec)`	format(obj, spec)，自定义格式化

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class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def __str__(self):
        return f"Person: {self.name}"  # 用户友好的描述

    def __repr__(self):
        return f"Person(name={self.name!r})"  # 开发者友好的表示

p = Person("Alice")
print(str(p))   # Person: Alice
print(repr(p))  # Person(name='Alice')

算数运算符重载

方法	作用
`__add__(self, other)`	+ 加法
`__sub__(self, other)`	- 减法
`__mul__(self, other)`	* 乘法
`__truediv__(self, other)`	/ 除法
`__floordiv__(self, other)`	// 整除
`__mod__(self, other)`	% 取余
`__pow__(self, other)`	** 幂运算
`__neg__(self)`	- 取负
`__abs__(self)`	abs(obj) 绝对值

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class Vector:
    def __init__(self, x, y):
        self.x, self.y = x, y

    def __add__(self, other):
        return Vector(self.x + other.x, self.y + other.y)

    def __str__(self):
        return f"Vector({self.x}, {self.y})"

v1 = Vector(1, 2)
v2 = Vector(3, 4)
print(v1 + v2)  # Vector(4, 6)

比较运算符

方法	作用
`__eq__(self, other)`	== 等于
`__ne__(self, other)`	!= 不等于
`__lt__(self, other)`	< 小于
`__le__(self, other)`	<= 小于等于
`__gt__(self, other)`	> 大于
`__ge__(self, other)`	>= 大于等于

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class Person:
    def __init__(self, age):
        self.age = age

    def __lt__(self, other):
        return self.age < other.age

p1 = Person(25)
p2 = Person(30)
print(p1 < p2)  # True

容器相关

方法	作用
`__len__(self)`	len(obj)，返回对象长度
`__getitem__(self, key)`	`obj[key]`，获取元素
`__setitem__(self, key, value)`	`obj[key] = value`设置元素
`__delitem__(self, key)`	`del obj[key]`，删除元素
`__contains__(self, item)`	`item in obj`检查是否包含

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class CustomList:
    def __init__(self, data):
        self.data = data

    def __len__(self):
        return len(self.data)

    def __getitem__(self, index):
        return self.data[index]

cl = CustomList([1, 2, 3])
print(len(cl))   # 3
print(cl[1])     # 2

迭代器

方法	作用
`__iter__self)`	使对象可迭代
`__next__(self)`	`next(obj)`返回迭代器的下一个元素

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class Counter:
    def __init__(self, max_count):
        self.max = max_count
        self.current = 0

    def __iter__(self):
        return self  # 迭代器返回自身

    def __next__(self):
        if self.current < self.max:
            self.current += 1
            return self.current
        else:
            raise StopIteration

c = Counter(3)
for i in c:
    print(i)  # 1, 2, 3

上下文管理（Context Manager）

方法	作用
`__enter__(self)`	进入 with 代码块
`__exit__(self, exc_type, exc_value, traceback)`	退出 with 代码块

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class FileHandler:
    def __init__(self, filename, mode):
        self.file = open(filename, mode)

    def __enter__(self):
        return self.file

    def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
        self.file.close()

with FileHandler("test.txt", "w") as f:
    f.write("Hello, world!")