python魔法方法、构造函数、序列与映射、迭代器、生成器

2023-08-16 23:25:28

在Python中，所有以__双下划线包起来的方法，都统称为"魔术方法"。比如我们接触最多的__init__，魔法方法也就是具有特殊功能的方法。

构造函数

构造函数不同于普通方法，将在对象创建后自动调用它们。也就是在对象创建完成后，自动会调用__init__方法来初始化。

创建一个构造方法

构造方法传参

>>> class FooBar:

    def __init__(self,value=42): #默认参数

        self.somevar = value

>>> f = FooBar('This is a constructor argumnet')

>>> f.somevar

'This is a constructor argumnet'

构造方法的重写

普通方法就不说了，一下是特殊方法的重写方式：

1.调用超类构造方法的未绑定版本；2.使用super函数

(1)调用未绑定的超类构造方法：Bird.__init__(self)

(2)使用super函数 super(SongBird, self).__init__()

当前的类和对象可以作为super函数的参数使用，调用函数返回的对象的任何方法都是调用超类的方法，而不是当前类的方法。也就是说函数super返回的是一个super对象，这个对象为你执行方法解析，当你访问它的属性时，它将在所有的超类中查找，直到找到指定属性或者引发AttributeError异常。通常使用super()函数不提供任何参数方式。

成员访问

基本的序列和映射规则

序列和映射是对象的集合，对象不可变，需使用2个魔法方法；对象可变需使用4个

(1)__len_(self)：这个方法返回集合中所含项目的数量。对于序列就是元素的个数；对于映射则是键-值对的数量。

(2)__getitem__(self,key):这个方法返回与所给键对应的值。对于序列：键应该是一个0～n-1的整数，n是序列的长度；对于映射：可以使用任何种类的键。

(3)__setitem__(self,key,value):这个方法按一定的方式存储和key相关的value，该值随后可使用__getitem__来获取。

(4)__delitem__(self,key):对一部分对象使用del语句是被调用，同时必须删除和元素相关的键；可修改对象定义的(并不是删除全部的对象，而只删除一些需要移除的元素)

下面是一个无穷序列的例子：

子类化列表，字典和字符串

特性--property函数

property函数可以用0，1，2，3或者4个参数来调用。

property的4个参数分别被叫做fget,fset,fdel和doc。

没有指定参数创建的特性将不可读写，指定一个参数只读，第三个参数可选，用于删除属性的方法，第四个也是可选，指定一个文档字符串。

在新式类中应该使用property函数而不是访问器方法。

静态方法和类成员方法

静态方法：定义没有self参数，并且能够被类本身直接调用

类成员方法：定义时需要名为cls的类似于self的参数，类成员方法可以直接用类的具体对象调用，cls参数是自动被绑定到类的。

class MyClass:

    def smeth():

        print('This is a static method')

        smeth = staticmethod(smeth)

    def cmeth(cls):

        print('This is a class method of', cls)

        cmeth = classmethod(cmeth)

装饰器：使用@操作符

>>> class MyClass:

    @staticmethod

    def smeth():

        print('This is a static method')

    @classmethod

    def cmeth(cls):

        print('This is a class method of',cls)

>>> MyClass.smeth() #静态方法：定义没有self参数，并且能够被类本身直接调用

This is a static method

>>> MyClass.cmeth()

This is a class method of <class '__main__.MyClass'>

__getattr__、__setattr__等

拦截对象的所有特性访问是可能的

魔法方法（可以对处理很多属性的方法进行再编码）

(1)__getattribute__(self,name):当特性name被访问时自动被调用（只能在新式类中使用）

(2)__getattr__(self,name):当特性name被访问且对象没有相应的特性时被自动调用。

(3)__setattr__(self,name,value):当试图给特性name赋值时会被自动调用。

(4)__delattr__(self,name):当试图删除特性name时被自动调用。

特殊方法__dict__,该方法包含一个字典，字典里面是所有实例的属性，为避免__setattr__方法被再次调用(这样程序陷入死循环)，__dict__方法被用来代替普通的特性赋值操作。

迭代器

列表会占用太多内存，使用迭代器更通用、简单优雅。

特殊方法：__iter__,这个方法是迭代器规则的基础

__iter__方法返回一个迭代器，它是包含方法__next__的对象，而调用这个方法时可以不提供参数。当调用方法__next__时，迭代器返回其下一个值。如果迭代器没有可提供返回的值，引发StopIteration异常。

实现了__iter__方法的对象是可迭代的，一个实现了next方法的对象则是迭代器。

从迭代器得到序列

使用list构造方法显示地将迭代器转化为列表

>>> class TestIterator:

        value = 0

        def __next__(self): #此处是python3.0的版本，3.0以前的版本是用def next(self):

            self.value +=1

            if self.value >10:

                raise StopIteration

            return self.value

        def __iter__(self):

            return self

>>> ti = TestIterator()

>>> list(ti)

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

生成器

生成器是一种使用普通函数语法定义的迭代器。

创建生成器（处理两层嵌套）

功能：顺序打印出列表中的数字

生成器与函数的区别在于，生成器不是使用return返回一个值，而是可以生成多个值，每次一个。每次使用yiled生成一个值后，函数都将冻结，停止执行，等待重新被唤醒。被重新唤醒之后，函数将从停止的地方开始继续执行。

递归生成器

如果要处理任意层嵌套的列表，每一层都需要一个for循环，也可以使用递归。

通用生成器

生成器是一个包含yield关键字的函数，当它被调用时，在函数体中的代码不会被执行，而返回一个迭代器。

每次请求一个值，就会执行生成器中的代码，直到遇到一个yield或者return语句。

yield语句意味着应该生成一个值，return语句意味着生成器要停止执行。

生成器由两部分组成：生成器的函数和生成器的迭代器。生成器的函数是用def语句定义的，包含yield的部分。生成器的迭代器是这个函数返回的部分。

生成器的方法

外部作用域访问生成器的send方法

内部则挂器生成器，yield作为表达式而不是语句使用。即当生成器重新运行时，yield返回一个值，通过send从外部世界发送的值。如果使用的是next，yield将返回一个None

>>> def repeater(value):

        while True:

            new = (yield value)

            if new is not None:

                value = new

>>> r=repeater(42)

>>> r.next()

42

>>> r.send("Hello, world! ")

'Hello, world! '

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