【Python代写】Python中的把戏要领详解
在Python中，所有以“__”双下划线包起来的要领，都统称为“Magic Method”，中文称『把戏要领』,譬喻类的初始化要领 init ,Python中所有的把戏要领均在官方文档中有相应描写，可是对付官方的描写较量杂乱并且组织较量松散。很难找到有一个例子。
结构和初始化
每个Pythoner都知道一个最根基的把戏要领， init 。通过此要领我们可以界说一个工具的初始操纵。然而，当挪用 x = SomeClass() 的时候， init 并不是第一个被挪用的要领。实际上，尚有一个叫做__new__ 的要领，两个配合组成了“结构函数”。
__new__是用来建设类并返回这个类的实例, 而__init__只是将传入的参数来初始化该实例。
在工具生命周期挪用竣事时，__del__ 要了解被挪用，可以将__del__领略为“构析函数”。下面通过代码的看一看这三个要领:
from os.path import join
class FileObject:
”’给文件工具举办包装从而确认在删除时文件流封锁”’
def __init__(self, filepath=’~’, filename=’sample.txt’):
#读写模式打开一个文件
self.file = open(join(filepath, filename), ‘r+’)
def __del__(self):
self.file.close()
del self.file
节制属性会见
很多从其他语言转到Python的人会诉苦它缺乏类的真正封装。(没有步伐界说私有变量，然后界说民众的getter和setter)。Python其实可以通过把戏要领来完成封装。我们来看一下:
getattr(self, name):
界说当用户试图获取一个不存在的属性时的行为。这合用于对普通拼写错误的获取和重定向，对获取一些不发起的属性时候给出告诫(假如你愿意你也可以计较而且给出一个值)可能处理惩罚一个 AttributeError 。只有当挪用不存在的属性的时候会被返回。
setattr(self, name, value):
与__getattr__(self, name)差异，__setattr__ 是一个封装的办理方案。无论属性是否存在，它都答允你界说对对属性的赋值行为，觉得这你可以对属性的值举办本性定制。实现__setattr__时要制止”无限递归”的错误。
delattr:
与 setattr 沟通，可是成果是删除一个属性而不是配置他们。实现时也要防备无限递归现象产生。
getattribute(self, name):
__getattribute__界说了你的属性被会见时的行为，对较量，__getattr__只有该属性不存在时才会起浸染。因此，在支持__getattribute__的Python版本,挪用__getattr__前肯定会挪用 __getattribute__。__getattribute__同样要制止”无限递归”的错误。需要提醒的是，最好不要实验去实现__getattribute__,因为很少见到这种做法，并且很容易出bug。
在举办属性会见节制界说的时候很大概会很容易引起“无限递归”。如下面代码:
错误用法
def __setattr__(self, name, value):
self.name = value
# 每当属性被赋值的时候(如self.name = value)，
__setattr__() 会被挪用，这样就造成了递归挪用。# 这意味这会挪用
self.__setattr__('name', value) ，每次要了解挪用本身。这样会造成措施瓦解。正确用法
def __setattr__(self, name, value):
self.__dict__[name] = value # 给类中的属性名分派值
# 定制特有属性
Python的把戏要领很强大，可是用时却需要慎之又慎，相识正确的利用要领很是重要。
建设自界说容器
有许多要领可以让你的Python类行为向内置容器范例一样，好比我们常用的list、dict、tuple、string等等。Python的容器范例分为可变范例(如list、dict)和不行变范例（如string、tuple），可变容器和不行变容器的区别在于，不行变容器一旦赋值后，不行对个中的某个元素举办修改。
在讲建设自界说容器之前，应该先相识下协议。这里的协议跟其他语言中所谓的”接口”观念很像，它给你许多你必需界说的要领。然而在Python中的协议是很不正式的，不需要明晰声明实现。事实上，他们更像一种指南。
自界说容器的magic method
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下面细致相识下界说容器大概用到的把戏要领。首先，实现不行变容器的话，你只能界说 len 和 getitem (下面会讲更多)。可变容器协议则需要所有不行变容器的所有，别的还需要 setitem 和 delitem 。假如你但愿你的工具是可迭代的话，你需要界说 iter 会返回一个迭代器。迭代器必需遵循迭代器协议，需要有 __iter__(返回它自己) 和 next。
len(self):
返回容器的长度。对付可变和不行变容器的协议，这都是个中的一部门。
getitem(self, key):
界说当某一项被会见时，利用self[key]所发生的行为。这也是不行变容器和可变容器协议的一部门。假如键的范例错误将发生TypeError；假如key没有符合的值则发生KeyError。
setitem(self, key, value):
当你执行self[key] = value时，挪用的是该要领。
delitem(self, key):
界说当一个项目被删除时的行为(好比 del self[key])。这只是可变容器协议中的一部门。当利用一个无效的键时应该抛出适当的异常。
iter(self):
返回一个容器迭代器，许多环境下会返回迭代器，尤其是当内置的iter()要领被挪用的时候，以及当利用for x in container:方法轮回的时候。迭代器是它们自己的工具，它们必需界说返回self的__iter__要领。
reversed(self):
实现当reversed()被挪用时的行为。应该返回序列反转后的版本。仅当序列可以是有序的时候实现它，譬喻对付列表可能元组。
contains(self, item):
界说了挪用in和not in来测试成员是否存在的时候所发生的行为。你大概会问为什么这个不是序列协议的一部门？因为当__contains__没有被界说的时候，假如没有界说，那么Python会迭代容器中的元素来一个一个较量，从而抉择返回True可能False。
missing(self, key):
dict字典范例会有该要领，它界说了key假如在容器中找不到时触发的行为。好比d = {‘a’: 1}, 当你执行d[notexist]时，d.__missing__[‘notexist’]就会被挪用。
实例
下面是书中的例子，用把戏要领来实现Haskell语言中的一个数据布局。
-*- coding: utf-8 -*-
class FunctionalList:
”’ 实现了内置范例list的成果,并富厚了一些其他要领: head, tail, init, last, drop, take”’
def __init__(self, values=None):
if values is None:
self.values = []
else:
self.values = values
def __len__(self):
return len(self.values)
def __getitem__(self, key):
return self.values[key]
def __setitem__(self, key, value):
self.values[key] = value
def __delitem__(self, key):
del self.values[key]
def __iter__(self):
return iter(self.values)
def __reversed__(self):
return FunctionalList(reversed(self.values))
def append(self, value):
self.values.append(value)
def head(self):
# 获取第一个元素
return self.values[0]
def tail(self):
# 获取第一个元素之后的所有元素
return self.values[1:]
def init(self):
# 获取最后一个元素之前的所有元素
return self.values[:-1]
def last(self):
# 获取最后一个元素
return self.values[-1]
def drop(self, n):
# 获取所有元素，除了前N个
return self.values[n:]
def take(self, n):
# 获取前N个元素
return self.values[:n]
其实在collections模块中已经有了许多雷同的实现，好比Counter、OrderedDict等等。
反射
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你也可以节制怎么利用内置在函数sisinstance()和issubclass()要领 反射界说把戏要领. 这个把戏要领是:
instancecheck(self, instance):
查抄一个实例是不是你界说的类的实例
subclasscheck(self, subclass):
查抄一个类是不是你界说的类的子类
这些把戏要领的用例看起来很小, 而且确实很是实用. 它们回响了关于面向工具措施上一些重要的对象在Python上,而且总的来说Python: 老是一个简朴的要领去找某些工作, 纵然是没有须要的. 这些邪术要领大概看起来不是很有用, 可是一旦你需要它们，你会感想名誉它们的存在。
可挪用的工具
你也许已经知道，在Python中，要领是第一流的工具。这意味着他们也可以被通报到要领中，就像其他工具一样。这是一个很是惊人的特性。
在Python中，一个非凡的把戏要领可以让类的实例的行为表示的像函数一样，你可以挪用它们，将一个函数当做一个参数传到别的一个函数中等等。这是一个很是强大的特性，其让Python编程越发舒适甜美。
call(self, [args…]):
答允一个类的实例像函数一样被挪用。实质上说，这意味着 x() 与 x.__call__() 是沟通的。留意 call 的参数可变。这意味着你可以界说 call 为其他你想要的函数，无论有几多个参数。
call 在那些类的实例常常改变状态的时候会很是有效。挪用这个实例是一种改变这个工具状态的直接和优雅的做法。用一个实例来表达最好不外了:
-*- coding: UTF-8 -*-
class Entity:
“””
挪用实体来改变实体的位置
“””
def __init__(self, size, x, y):
self.x, self.y = x, y
self.size = size
def __call__(self, x, y):
“””
改变实体的位置
“””
self.x, self.y = x, y
上下文打点
with声明是从Python2.5开始引进的要害词。你应该遇过这样子的代码:
with open(‘foo.txt’) as bar:
# do something with bar
在with声明的代码段中，我们可以做一些工具的开始操纵和退出操纵,还能对异常举办处理惩罚。这需要实现两个把戏要领: enter 和 __exit__。
enter(self):
界说了当利用with语句的时候，会话打点器在块被初始建设时要发生的行为。请留意，__enter__的返回值与with语句的方针可能as后的名字绑定。
exit(self, exception_type, exception_value, traceback):
界说了当一个代码块被执行可能终止后，会话打点器应该做什么。它可以被用来处理惩罚异常、执行清理事情或做一些代码块执行完毕之后的日常事情。假如代码块执行乐成，exception_type，exception_value，和traceback将会为None。不然，你可以选择处理惩罚这个异常可能是直接交给用户处理惩罚。假如你想处理惩罚这个异常的话，请确保__exit__在所有语句竣事之后返回True。假如你想让异常被会话打点器处理惩罚的话，那么就让其发生该异常。
建设工具描写器
描写器是通过获取、配置以及删除的时候被会见的类。虽然也可以改变其它的工具。描写器并不是独立的。相反，它意味着被一个所有者类持有。当建设面向工具的数据库可能类，内里含有彼此依赖的属相时，描写器将会很是有用。一种典范的利用要领是用差异的单元暗示同一个数值，可能暗示某个数据的附加属性。
为了成为一个描写器，一个类必需至少有__get__，__set__，__delete__要领被实现：
get(self, instance, owner):
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界说了当描写器的值被取得的时候的行为。instance是拥有该描写器工具的一个实例。owner是拥有者自己
set(self, instance, value):
界说了当描写器的值被改变的时候的行为。instance是拥有该描写器类的一个实例。value是要配置的值。
delete(self, instance):
界说了当描写器的值被删除的时候的行为。instance是拥有该描写器工具的一个实例。
下面是一个描写器的实例：单元转换。
-*- coding: UTF-8 -*-
class Meter(object):
“””
对付单元”米”的描写器
“””
def __init__(self, value=0.0):
self.value = float(value)
def __get__(self, instance, owner):
return self.value
def __set__(self, instance, value):
self.value = float(value)
class Foot(object):
“””
对付单元”英尺”的描写器
“””
def __get__(self, instance, owner):
return instance.meter * 3.2808
def __set__(self, instance, value):
instance.meter = float(value) / 3.2808
class Distance(object):
“””
用米和英寸来暗示两个描写器之间的间隔
“””
meter = Meter(10)
foot = Foot()
利用时：
>>>d = Distance()
>>>print d.foot
>>>print d.meter
32.808
10.0
复制
有时候，尤其是当你在处理惩罚可变工具时，你大概想要复制一个工具，然后对其做出一些改变而不但愿影响本来的工具。这就是Python的copy所发挥浸染的处所。
copy(self):
界说了当对你的类的实例挪用copy.copy()时所发生的行为。copy.copy()返回了你的工具的一个浅拷贝——这意味着，当实例自己是一个新实例时，它的所有数据都被引用了——譬喻，当一个工具自己被复制了，它的数据仍然是被引用的（因此，对付浅拷贝中数据的变动仍然大概导致数据在原始工具的中的改变）。
deepcopy(self, memodict={}):
界说了当对你的类的实例挪用copy.deepcopy()时所发生的行为。copy.deepcopy()返回了你的工具的一个深拷贝——工具和其数据都被拷贝了。memodict是对之前被拷贝的工具的一个缓存——这优化了拷贝进程而且阻止了对递归数据布局拷贝时的无限递归。当你想要举办对一个单独的属性举办深拷贝时，挪用copy.deepcopy()，并以memodict为第一个参数。
其他要领
用于较量的把戏要领
cmp(self, other) 是较量要领内里最根基的的邪术要领
eq(self, other) 界说相等标记的行为，==
ne(self,other) 界说不等标记的行为，！=
lt(self,other) 界说小于标记的行为，<
gt(self,other) 界说大于标记的行为，>
le(self,other) 界说小于便是标记的行为，<=
ge(self,other) 界说大于便是标记的行为，>=
数值计较的把戏要领
单目运算符和函数
pos(self) 实现一个取正数的操纵
neg(self) 实现一个取负数的操纵
abs(self) 实现一个内建的abs()函数的行为
invert(self) 实现一个取反操纵符（～操纵符）的行为
round(self, n) 实现一个内建的round（）函数的行为
floor(self) 实现math.floor()的函数行为
ceil(self) 实现math.ceil()的函数行为
trunc(self) 实现math.trunc()的函数行为
双目运算符或函数
add(self, other) 实现一个加法
sub(self, other) 实现一个减法
mul(self, other) 实现一个乘法
floordiv(self, other) 实现一个“//”操纵符发生的整除操纵（）
div(self, other) 实现一个“/”操纵符代表的除法操纵
truediv(self, other) 实现真实除法
mod(self, other) 实现一个“%”操纵符代表的取模操纵
divmod(self, other) 实现一个内建函数divmod（）
pow 实现一个指数操纵(“**”操纵符）的行为
lshift(self, other) 实现一个位左移操纵（<<）的成果
rshift(self, other) 实现一个位右移操纵（>>）的成果
and(self, other) 实现一个按位举办与操纵（&）的行为
or(self, other) 实现一个按位举办或操纵的行为
xor(self, other) __xor__(self, other)
增量运算
iadd(self, other) 加法赋值
isub(self, other) 减法赋值
imul(self, other) 乘法赋值
ifloordiv(self, other) 整除赋值，地板除，相当于 //= 运算符
idiv(self, other) 除法赋值，相当于 /= 运算符
itruediv(self, other) 真除赋值
__imod_(self, other) 模赋值，相当于 %= 运算符
ipow 乘方赋值，相当于 **= 运算符
ilshift(self, other) 左移赋值，相当于 <<= 运算符
irshift(self, other) 左移赋值，相当于 >>= 运算符
iand(self, other) 与赋值，相当于 &= 运算符
ior(self, other) 或赋值
ixor(self, other) 异或运算符，相当于 ^= 运算符
范例转换
int(self) 转换成整型
long(self) 转换生长整型
float(self) 转换成浮点型
complex(self) 转换成 复数型
oct(self) 转换成八进制
hex(self) 转换成十六进制
index(self) 假如你界说了一个大概被用来做切片操纵的数值型，你就应该界说__index__
trunc(self) 当 math.trunc(self) 利用时被挪用__trunc__返回自身范例的整型截取
coerce(self, other) 执行殽杂范例的运算
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