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魔法方法

时间:2022-11-08 17:58:59浏览次数:39  
标签:__ obj name type self 魔法 print 方法

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面向对象魔法方法

定义:在类中定义的,以双下划线开头和结尾的方法,都称为魔法方法(例如:__init__)
特性:不需要人为调用,在特定的条件下会自动触发运行

__init__

触发:在通过类产生对象时触发。
用于给对象创建独有的属性。

class C(object):
    def __init__(self, name): # 在类产生对象时__init__默认运行
        self.name = name
        print('__init__')

obj = C('cloud')  # __init__
# __init__的运行还不是最早的 __init__具体执行时间后文元类部分再讲

__str__

触发:对象被执行打印操作的时候自动触发
要求:该方法的return后面返回值,会被打印。必须要有一个返回值 而且返回值必须是个字符串类型。
作用:用于区分不同的对象

# 1.错误使用
class C(object):
    def __str__(self):
        return 123  # 必须有返回值且返回值是字符串

obj = C()
print(obj)  # TypeError: __str__ returned non-string (type int)

# 2.正常使用
class C(object):
    def __str__(self):
        return '__str__'

obj = C()
print(obj)  # __str__

# 3.递归调用问题
class C(object):
    def __str__(self):
        print(self)  # 这里打印对象 会再次调用__str__
        return '递归调用'

obj = C()
print(obj)  # RecursionError: maximum recursion depth exceeded while calling a Python object

__call__

触发:当对象被加括号调用的时候
正常情况,对象是不能被调用的。给类加上这个魔术方法后,调用对象时就会执行__call__。
__call__方法有:*args 、**kwargs 形参用于接受从对象传入的参数。

class C(object):
    def __call__(self):
        print('from __call__')
        return 'back'

obj = C()
res = obj()  # from __call__
print(res)  # back

__getattr__ __getattribute__

先讲__getattr__。
触发:对象在查找一个无法使用的名字时自动触发

class C(object):
    def __init__(self, age):
        self.age = age
    def __getattr__(self, item):
        print('__getattr__', item)
        return f'名字不存在>>>{item}'

obj = C(18)
res = obj.cloud  # __getattr__ cloud  # 查找不存在的名字
print(res)  # 名字不存在>>>cloud

getattribute是getattr的老大。
触发:只要对象点名字就会自动触发 有它的存在就不会执行上面的__getattr__。会导致你访问不了名字 而是执行这个方法 并获得这个方法的返回值。

class C(object):
    def __init__(self, age):
        self.age = age
    def __getattribute__(self, item):
        print('hello')
        return 'back'

obj = C(18)
res = obj.age  # hello  # 会导致访问不了age
print(res)  # back
res = obj.cloud # hello  # 查找不存在的名字也会触发
print(res)  # back

__setattr__

触发: 给对象添加或者修改数据的时候自动触发。
比如这个语法: 对象.名字 = 值
注意__init__内的也算 会导致这个方法自动触发
每次修改、新增值都会触发 会触发多次

class C(object):
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    def __setattr__(self, key, value):
        print('__setattr__已执行:')
        print(key, value)

obj = C('alice', 18)
obj.name = 'cloud'
'''
终端输出:
__setattr__已执行:
name alice
__setattr__已执行:
age 18
__setattr__已执行:
name cloud
'''

__enter__ __exit__

这两个要一起使用,也就是在类中要同时存在enter、exit方法,否则with上下文管理器就会报错。
enter触发:当对象被当做with上下文管理操作的开始自动触发 并且该方法返回什么 as后面的变量名就会接收到什么

# 1.
class C(object):
    def __enter__(self):
        print('__enter__已执行')
        return self 
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):  # 不加exit会报错
        pass

obj = C()
with obj as f1:  # __enter__已执行
    print(f1)  # <__main__.C object at 0x0000028F128D6670>
	
# 2.
class C(object):
    def __enter__(self):
        print('__enter__已执行')
        return self
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        pass

obj = C()
with obj as f1, C() as f2:  # enter被触发了两次 # C()是产生一个新的对象
    print(f1)  
    print(f2)
'''输出结果:
__enter__已执行
__enter__已执行
<__main__.C object at 0x000001F492266670>
<__main__.C object at 0x000001F492266C40>
'''

exit触发:with上下文管理语法运行完毕之后自动触发(子代码结束)

class C(object):
    def __enter__(self):
        pass
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print('exit')  # 会输出

obj = C()
with obj as f:
    pass
# 子代码结束会输出: exit

魔法方法笔试题

题目1:
补全下列代码使得运行不报错即可

    class Context:
        pass
    with Context() as f:
        f.do_something()
# 题解1
class Context:
    def do_something(self):
        pass
    def __enter__(self):
        return self
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        pass
with Context() as f:
    f.do_something()

# 题解2
class Context:
    def __enter__(self):
        return self
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        pass
    def __getattr__(self, item):
        return self
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print('你好')
with Context() as f:  # 对象参与with上下文管理 开始触发__enter__ 结束也必须有__exit__
    f.do_something()

题目2:

自定义字典类型并让字典能够通过句点符的方式操作键值对
# 自定义字典类型
class Mydict(dict):
    def __setattr__(self, key, value): # 修改值的时候触发
        self[key] = value

    def __getattr__(self, item): # 如果名称空间名字 和字典中的名字重名呢?
        return self.get(item)  # 那么__getattr__是否就不会触发

obj = Mydict()
obj.name = 'jason'
obj.age = 18
print(obj)  # {'name': 'jason', 'age': 18}  # 成功添加
print(obj.name)  # jason  # 成功取值

# 补充
# 自定义字典类型
class Mydict(dict):
    def __setattr__(self, key, value): # 修改值的时候触发
        self[key] = value

    def __getattr__(self, item): # 如果名称空间名字 和字典中的名字重名呢?
        return self.get(item)  # 那么__getattr__是否就不会触发

    def name(self):
        print('hhh')

obj = Mydict()
obj.name = 'jason'
obj.age = 18
print(obj)  # {'name': 'jason', 'age': 18}
print(obj.name)  # <bound method Mydict.name of {'name': 'jason', 'age': 18}> # 由于类中有name这个名字无法调用__getatter__
obj.name()  # hhh

元类

推导流程

type类是产生类的类,也称为元类。

"""推导步骤1:如何查看数据的数据类型"""
s1 = 'hello world'  # str()
l1 = [11, 22, 33, 44]  # list()
d1 = {'name': 'jason', 'pwd': 123}  # dict()
t1 = (11, 22, 33, 44)  # tuple()
print(type(s1))  # <class 'str'>
print(type(l1))  # <class 'list'>
print(type(d1))  # <class 'dict'>
print(type(t1))  # <class 'tuple'>

"""推导步骤2:其实type方法是用来查看产生对象的类名"""
class Student:
    pass
obj = Student()
print(type(obj))  # <class '__main__.Student'>

"""推导步骤3:python中一切皆对象 我们好奇type查看类名显示的是什么"""
class Student:
    pass
obj = Student()
print(type(obj))  # <class '__main__.Student'>
print(type(Student))  # <class 'type'>
class A:pass
class B:pass
print(type(A), type(B))  # <class 'type'> <class 'type'>
"""结论:我们定义的类其实都是由type类产生的>>>:元类(产生类的类)"""

创建类的两种方式

class关键字

使用元类type

image

# 方式2:利用元类type  type(类名,类的父类,类的名称空间)
cls = type('Student', (object,), {'name':'cloud'})
print(cls)  # <class '__main__.Student'>
print(cls.__dict__)
obj = cls()
print(obj)  #  <__main__.Student object at 0x00000227E4EB59D0>
print(obj.name)  # cloud

类名称空间的产生(使用type创建类)

  1. 手写键值对
    可以发现使用type方法创建类时,第三个参数表示类的名称空间。
    我们是通过手写键值对的方式,给类添加属性的,然而如何添加函数呢?
    提前写个函数 然后将函数名写入字典
def func(self): # 会将对象传进来
    print(self.name)
cls = type('Student', (object,), {'name':'cloud','func':func})
obj = cls()
print(func)  # <function func at 0x00000119903F7280>
print(obj.func)  # <bound method func of <__main__.Student object at 0x0000011990516670>> # 地址不同
obj.func()  # cloud  # 是一个神奇的函数!
  1. 内置方法exec
    能够运行字符串类型的代码并产生名称空间
    略了,有空来填坑= =

元类定制类的产生行为

干预类的生产!类的制作过程是什么?是流水线生产吗!首先必须要干预元类type 继承非元类的普通类无法干预类的产生行为 然而我们又无法改type源代码 所以要自己定义一个元类 然后使用自己的 元类产生类。
ps:继承了type的类也称之为元类。

metaclass参数指定元类

"""
推导
	对象是由类名加括号产生的  ——>Student()                     __init__
	类是由元类加括号产生的    ——>type(name, bases, dict)       __init__

元类产生类的时候会不会也有__init__这种默认执行的方法?
元类中__init__产生类也要传东西!已知要传三个参数:type(类名,类的父类,类的名称空间) 
"""

# 继承并重写元类的__init
class MyMetaClass(type):  # 1.自定义元类:继承type的类也称之为元类
    def __init__(cls, what, bases=None, dict=None):  # 2.去看type源码把这一行copy下来
        print(what)  # 类名
        print(bases) # 继承的父类
        print(dict)  # 名称空间
        super().__init__(what, bases, dict) # 3.继续执行type类中的方法

class Student(object,metaclass=MyMetaClass): # 4.metaclass这个参数默认指定type这个元类 我们将其设置为自己创的元类
    name = 'cloud'
    def say(self):
        print('hello')

输出结果:
image
限制类的产生:

"""需求:所有的类必须首字母大写 否则无法产生"""
class MyMetaClass(type):
    def __init__(cls, what, bases=None, dict=None):
        if not what.istitle():
            raise TypeError('类的首字母必须大写!')  # 看这里= =

        super().__init__(what, bases, dict)

class student(object,metaclass=MyMetaClass):  # TypeError: 类的首字母必须大写!
    pass

class Teacher(object,metaclass=MyMetaClass):
    pass

print(Teacher)  # <class '__main__.Teacher'>

元类定制对象的产生行为

"""
推导
	对象加括号会执行产生该对象类里面的   __call__
	类加括号会执行产生该类的类里面的	 __call__
"""
# 继承并重写元类中的__call__
class MyMetaClass(type):
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print(args)  # 1.查看__call__中参数
        print(kwargs)
        super().__call__(*args, **kwargs) # 2.看一眼之后重新执行元类中的__call__

class Student(metaclass=MyMetaClass):
    def __init__(self, name, age, gender):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender
obj = Student('cloud', 18, gender= 'male')   # ('cloud', 18)
                                             # {'gender': 'male'}
# 3.可以得知创建对象时 会将数据传入元类的__call__方法

__call__

元类双下call做了三件事:
1.负责产生空对象 (骨架)
2.调用子类的双下init 给对象添加独有的数据(血肉)
3.返回创建好的对象

"""给对象添加独有数据的时候 必须采用关键字参数传参"""

class MyMetaClass(type):
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        # 1.产生一个空对象(骨架)
        # 2.调用__init__给对象添加独有的数据(血肉)
        # 3.返回创建好的对象
        if args:
            raise TypeError("必须按照关键字参数传参")
        return super().__call__(*args, **kwargs)

class Student(object,metaclass=MyMetaClass):
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
# obj = Student('cloud', 18)  # TypeError: 必须按照关键字参数传参
obj = Student(name= 'cloud', age= 18)
print(obj.name)  # {'name': 'cloud', 'age': 18}

__new__

__new__方法可以产生一个空对象。在元类中的__call__方法会使用到__new__
例子:

class MyMetaClass(type):
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        # 1.使用__new__产生一个空对象(骨架)
        obj = cls.__new__(cls)
        # 2.调用Student.__init__给对象添加独有的数据(血肉)
        cls.__init__(obj, *args, **kwargs)
        # 3.返回创建好的对象
        return True, obj


class Student(metaclass=MyMetaClass):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

msg, obj= Student('cloud') # 产生对象时 触发元类__call__ 将student类和数据'cloud'传入元类
print(msg)  # True
print(obj.__dict__)  # {'name': 'cloud'}

"""
__new__可以产生空对象
"""

总结

  1. 元类的__call__才是真正产生对象的方法,子类__init__只是用于设置属性的一个接口。
  2. __init__在元类__call__的调用下运行。
  3. 元类__call__方法内的__new__用于产生一个空对象。
class MyMetaClass(type):
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        # 1.使用__new__产生一个空对象(骨架)
        obj = cls.__new__(cls)
        # 2.调用Student.__init__给对象添加独有的数据(血肉)
        cls.__init__(obj, *args, **kwargs)
        # 3.返回创建好的对象
        return True, obj


class Student(metaclass=MyMetaClass):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

msg,obj= Student('cloud')
print(msg)  # True
print(obj.__dict__)  # {'name': 'cloud'}
obj.__init__('alice') # 调用__init__
print(obj.__dict__)  # {'name': 'alice'}

标签:__,obj,name,type,self,魔法,print,方法
From: https://www.cnblogs.com/passion2021/p/16868924.html

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