Python 常用魔术方法指南

什么是魔术方法？

在 Python 中，所有以双下划线__包起来的方法，统称为 Magic Method（魔术方法）

它是一种的特殊方法，普通方法需要调用，而魔术方法不需要调用就可以自动执行

魔术方法在类或对象的某些事件出发后会自动执行，让类具有神奇的“魔力”，如果希望根据自己的程序定制自己特殊功能的类，那么就需要对这些方法进行重写 

Python 中常用的运算符、for 循环、以及类操作等都是运行在魔术方法之上的

魔术方法__init__、__new__、__del__的应用

class People(object):
    # 创建对象
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("触发了构造方法")
        ret = super().__new__(cls) # 调用父类的__new__()方法创建对象
        return ret ## 将对象返回
    # 实例化对象
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
        print("初始化方法")
    #  删除对象
    #   del 对象名或者程序执行结束之后
    def __del__(self):
        print("析构方法，删除对象")


if __name__ == '__main__':
    p1 = People('xiaoming', 16)
    
输出：
触发了构造方法
初始化方法
析构方法，删除对象

使用__call__方法实现斐波那契数列

# 斐波那契数列指的是这样一个数列 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13
# 特别指出：第0项是0，第1项是第一个1。从第三项开始，每一项都等于前两项之和。
class Fib(object):
    def __init__(self):
        pass
    def __call__(self,num):
        a,b = 0,1;
        self.l=[]

        for i in range (num):
            self.l.append(a)
            a,b= b,a+b
        return self.l
    def __str__(self):
        return str(self.l)
    __rept__=__str__

f = Fib()
print(f(10))
输出：
[0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]

常用的魔术方法

1.初始化方法__init__

触发机制：实例化对象之后立即触发
参数：至少有一个self，接收当前对象，其他参数根据需要进行定义
返回值：无
作用：初始化对象的成员

2.构造方法__new__

触发时机： 实例化对象时自动触发（在__init__之前触发）
参数：至少一个cls 接收当前类，其他参数根据初始化方法参数决定
返回值：必须返回一个对象实例，没有返回值，则实例化对象的结果为None
作用：实例化对象
注意：实例化对象是Object类底层实现，其他类继承了Object的__new__才能够实现实例化对象。

3.析构方法__del__

触发时机：当该类对象被销毁时，自动触发
参数：一个self，接受当前对象
返回值：无
作用：关闭或释放对象创建时资源
注意：del不一定会触发当前方法，只有当前对象没有任何变量引用时才会触发

4.__call__

调用对象的魔术方法
触发时机:将对象当作函数调用时触发,方式： 对象()
参数:至少一个self接收对象，其余根据调用时参数决定
返回值：根据情况而定
作用：可以将复杂的步骤进行合并操作，减少调用的步骤，方便使用
注意：无

5.__len__

触发时机：使用len(对象) 的时候触发
参数：一个参数self
返回值：必须是一个整型
作用：可以设置为检测对象成员个数，但是也可以进行其他任意操作
注意：返回值必须必须是整数，否则语法报错，另外该要求是格式要求。

6.__str__

触发时机:使用print(对象)或者str(对象)的时候触发
参数：一个self接收对象
返回值：必须是字符串类型
作用：print（对象时）进行操作，得到字符串，通常用于快捷操作
注意：无

7.__repr__

触发时机:在使用repr(对象)的时候触发
参数：一个self接收对象
返回值：必须是字符串
作用：将对象转使用repr化为字符串时使用，也可以用于快捷操作

8.__bool__

触发时机: 使用bool(对象)的时候触发
参数：一个self接收对象
返回值：必须是布尔值
作用：根据实际情况决定，可以作为快捷方式使用
注意:仅适合于返回布尔值的操作

9.__format__

触发时机：使用字符串.format(对象)时候触发
参数：一个self接收对象，一个参数接收format的{}中的格式，例如:>5
返回值:必须是字符串
作用：设置对象可以作为format的参数，并且自定义对象格式化的规则
注意：无

比较运算相关魔术方法

__ lt__(self, other)：
定义小于号的行为：x < y 调用 x.lt(y)
__ le__(self, other)：
定义小于等于号的行为：x <= y 调用 x.le(y)
__ eq__(self, other) ：
定义等于号的行为：x == y 调用 x.eq(y)
__ ne__(self, other)：
定义不等号的行为：x != y 调用 x.ne(y)
__ gt__(self, other)：
定义大于号的行为：x > y 调用 x.**gt(y)
__ ge__(self, other) ：
定义大于等于号的行为：x >= y 调用 x.ge(y)

算术运算相关魔术方法

__add__(self, other)           定义加法的行为：+
__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：/
__floordiv__(self, other)      定义整数除法的行为：//
__mod__(self, other)           定义取模算法的行为：%
__divmod__(self, other)        定义当被 divmod() 调用时的行为
__pow__(self, other[, modulo]) 定义当被 power() 调用或 ** 运算时的行为
__lshift__(self, other)        定义按位左移位的行为：<<
__rshift__(self, other)        定义按位右移位的行为：>>
__and__(self, other)           定义按位与操作的行为：&
__xor__(self, other)           定义按位异或操作的行为：^
__or__(self, other)            定义按位或操作的行为：|

赋值运算相关魔术方法

__iadd__(self, other)             定义赋值加法的行为：+=
__isub__(self, other)             定义赋值减法的行为：-=
__imul__(self, other)             定义赋值乘法的行为：=
__itruediv__(self, other)         定义赋值真除法的行为：/=
__ifloordiv__(self, other)        定义赋值整数除法的行为：//=
__imod__(self, other)             定义赋值取模算法的行为：%=
__ipow__(self, other[, modulo])   定义赋值幂运算的行为：**=
__ilshift__(self, other)          定义赋值按位左移位的行为：<<=
__irshift__(self, other)          定义赋值按位右移位的行为：>>=
__iand__(self, other)             定义赋值按位与操作的行为：&=
__ixor__(self, other)             定义赋值按位异或操作的行为：^=
__ior__(self, other)              定义赋值按位或操作的行为：|=

一元运算相关魔术方法

__pos__(self)      定义正号的行为：+x
__neg__(self)      定义负号的行为：-x
__abs__(self)      定义当被 abs() 调用时的行为
__invert__(self)   定义按位求反的行为：~x

类型转换相关魔术方法

__complex__(self)      定义当被 complex() 调用时的行为（需要返回恰当的值）
__int__(self)          定义当被 int() 调用时的行为（需要返回恰当的值）
__float__(self)        定义当被 float() 调用时的行为（需要返回恰当的值）
__round__(self[, n])   定义当被 round() 调用时的行为（需要返回恰当的值）
__index(self)__        1. 当对象是被应用在切片表达式中时，实现整形强制转换
                       2. 如果你定义了一个可能在切片时用到的定制的数值型,你应该定义 index
                       3. 如果 index 被定义，则 int 也需要被定义，且返回相同的值

上下文管理相关魔术方法(with)

__enter__ 和 __exit__

__enter__(self)
    1. 定义当使用 with 语句时的初始化行为
    2. enter 的返回值被 with 语句的目标或者 as 后的名字绑定

__exit__(self, exctype, excvalue, traceback)
    1. 定义当一个代码块被执行或者终止后上下文管理器应该做什么
    2. 一般被用来处理异常，清除工作或者做一些代码块执行完毕之后的日常工作

容器类型相关魔术方法

__len__(self)                  定义当被 len() 调用时的行为（返回容器中元素的个数）
__getitem__(self, key)         定义获取容器中指定元素的行为，相当于 self[key]
__setitem__(self, key, value)  定义设置容器中指定元素的行为，相当于 self[key] = value
__delitem__(self, key)         定义删除容器中指定元素的行为，相当于 del self[key]
__iter__(self)                 定义当迭代容器中的元素的行为
__reversed__(self)             定义当被 reversed() 调用时的行为
__contains__(self, item)       定义当使用成员测试运算符（in 或 not in）时的行为