Python魔术方法专题

Python魔术方法专题攻略

什么是魔术方法

在Python中，以双下划线开头和结尾的方法，被称为"魔术方法"或"魔法方法"。这些方法是具有特殊含义的，可以提供类的对象行为修改和自定义的能力。比如：__init__、__str__、__repr__等。
以下是魔术方法的常见用途：
- 构造函数
- 对象初始化
- 对象销毁
- 对象字符串表达式
- 对象迭代
- 比较对象
- 重载操作符

魔术方法的常见示例

1. 实现一个带有加法、减法、乘法的矩阵类

class Matrix:
    def __init__(self, mat):
        self.matrix = mat

    def __str__(self):
        return '\n'.join([''.join(['{:4}'.format(item) for item in row]) for row in self.matrix])

    def __add__(self, other):
        mat = []
        for i in range(len(self.matrix)):
            row = []
            for j in range(len(self.matrix[i])):
                row.append(self.matrix[i][j] + other.matrix[i][j])
            mat.append(row)
        return Matrix(mat)

    def __sub__(self, other):
        mat = []
        for i in range(len(self.matrix)):
            row = []
            for j in range(len(self.matrix[i])):
                row.append(self.matrix[i][j] - other.matrix[i][j])
            mat.append(row)
        return Matrix(mat)

    def __mul__(self, other):
        mat = []
        for i in range(len(self.matrix)):
            row = []
            for j in range(len(other.matrix[0])):
                s = 0
                for k in range(len(other.matrix)):
                    s += self.matrix[i][k] * other.matrix[k][j]
                row.append(s)
            mat.append(row)
        return Matrix(mat)

这里展示了一个矩阵类，使用了__init__和__str__方法在初始化和打印时产生正确的格式，同时用__add__、__sub__和__mul__实现了矩阵的加减乘运算。

2. 自定义一个迭代器

class Fibonacci:
    def __init__(self, num):
        self.num = num
        self.n1 = 0
        self.n2 = 1
        self.count = 0

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.count >= self.num:
            raise StopIteration
        if self.count == 0:
            self.count += 1
            return self.n1
        elif self.count == 1:
            self.count += 1
            return self.n2
        else:
            fn = self.n1 + self.n2
            self.n1 = self.n2
            self.n2 = fn
            self.count += 1
            return fn

这里展示了一个斐波那契数列迭代器，使用了__init__方法初始化，__iter__方法返回迭代器本身，__next__方法实现迭代器的逻辑，直到达到所需数目后抛出StopIteration。可以直接使用for i in Fibonacci(10): print(i)进行测试。

总结

魔术方法是Python中提供的对类与对象进行自定义的一个强大工具，我们可以利用魔术方法灵活地定义类的行为和属性，方便地进行类与对象的交互和操作。以上是魔术方法使用的两个常见示例，通过实践操作可以帮助我们了解和掌握更多的魔术方法的用法。