User:Xyy23330121/Python/类的方法与Python的计算

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Python 学习资料 目录

学习了“类”之后，我们可以进一步了解 Python 的数据模型：Python 中一切内容、包括计算在内，都是由类和类的实例完成的。

以简单的 len(s) 为例，我们查阅文档，可以发现它实际上是调用了 s 的方法 s.__len__(self)，并返回该方法的结果[1]。

甚至，连加减法在内，几乎所有的 Python 运算都可以用类的方法来定义、修改。为篇幅起见，本页面的内容被分为多个页面。读者可以在右侧目录中找到对应页面。

可调用类型[编辑 | 编辑源代码]

object.__call__(self[, ...])[编辑 | 编辑源代码]

此方法用于支持把对象当函数使用时的结果。我们看以下示例： 

class prt:
    def __call__(self, *arg):
        print(*arg)

a = prt()
a(11,45,14)  #输出：11 45 14

它除了第一个参数会自动传入自身以外，与平常定义的函数基本没有区别。

容器类型[编辑 | 编辑源代码]

长度[编辑 | 编辑源代码]

备注
读者想要让它不返回对象的长度，而是返回其他内容也是可以的，只是这样的话，在使用 len 函数时可能会产生困惑。

object.__len__(self)[1][编辑 | 编辑源代码]

此方法用于支持 len(self)。该方法必须返回对象的长度，并必须以一个非负的 int 类型来表示。如果返回的并非非负整数，则会报错。

特别的，如果一个对象没有定义 __bool__方法，而其 __len__ 方法返回的值为 0。则它在布尔运算中，被视为 False。

object.__length_hint__(self)[2][编辑 | 编辑源代码]

operator 模块中，operator.length_hint()函数所调用的方法。

此方法是为了优化性能而设置的，它必须返回对象长度的估计值——这个估计值并不要求正确无误。返回的估计值必须为一个非负整数。

特别的，返回值也可以为 NotImplemented，这会被视作与 __length_hint__ 方法完全不存在时一样处理。

索引[编辑 | 编辑源代码]

object.__getitem__(self, key)[编辑 | 编辑源代码]

此方法用于支持 self[key] 的操作。一般用于键的有三种：

  1. 整数（用于序列）
  2. slice 对象（用于序列）
  3. 字符串或其它不可变对象（主要用于字典）。

此方法的返回值，应当为读者希望 self[key] 所返回的数值。和其它强制进行类型检查的方法不同，此方法实际上可以返回任何值。

object.__setitem__(self, key, value)[编辑 | 编辑源代码]

此方法用于支持 self[key] = value 的操作。在调用此方法时，应直接对 self 进行修改。

object.__delitem__(self, key)[编辑 | 编辑源代码]

此方法用于支持 del self[key] 的操作。

slice 对象[编辑 | 编辑源代码]

主页面：对索引为slice对象的支持

在字符串章节，提到过 slice 索引。slice 对象就是用该种索引方式时，向 key 参数传入的对象。

索引与错误处理[编辑 | 编辑源代码]

如果 key 的类型不正确，则应当引发 TypeError。 如果 key 为序列索引集合范围以外的值（在进行任何负数索引的特殊解读之后），则应当引发 IndexError。 对于 mapping 类型，如果 key 找不到（不在容器中），则应当引发 KeyError。

解决 str.format 的问题[编辑 | 编辑源代码]

于是，解决 str.format 中，不支持负数索引和 slice 索引的方式是简单的。使用： 

class fixGetitem:
    def __init__(self, obj):
        self.obj = obj
    def __getitem__(self, key):
        if isinstance(key, str):
            if ':' in key:
                key_list = [(int(arg) if arg != "" else None) for arg in key.split(':')]
                if len(key_list) == 2:
                    return self.obj[key_list[0]: key_list[1]]
                return self.obj[key_list[0]: key_list[1]: key_list[2]]
            return self.obj[int(key)]
        return self.obj[key]

在传入 str.format 的参数 s 时，如果有负数索引或 slice 索引的需要（且没有字符串索引的需要时），直接改为传入 fixGetitem(s) 就能解决该问题。读者可以自行拓展此方法。

object.__missing__(self, key)[编辑 | 编辑源代码]

对于 dict 的子类，如果定义了该方法。则在 __getitem__(key) 找不到键 key 时，会尝试调用 __missing__(key) 并返回 __missing__(key) 的值。

迭代[编辑 | 编辑源代码]

object.__iter__(self)[编辑 | 编辑源代码]

主页面：迭代操作支持

该方法应该且必须返回一个新的迭代器对象。如果不返回迭代器，则会报错。

此方法可用于支持 iter 函数、for ... in 语句以及比较运算符 in 和 not in。

object.__reversed__(self)[编辑 | 编辑源代码]

该方法用于提升 reversed(self) 的效率和 / 或适用范围。

如果定义了该方法，则该方法必须返回一个新的迭代器对象。它应当返回以逆序逐个迭代容器内所有对象的迭代器对象。

如果未定义该方法，则 reversed(self) 会使用 __len__ 方法和 __getitem__ 方法，按照类似列表的方式生成一个迭代器。

成员检测[编辑 | 编辑源代码]

object.__contains__(self, item)[编辑 | 编辑源代码]

此方法用于支持 item in self 和 item not in self。它返回一个布尔值。

如果未定义 __contains__ 方法。上述运算将尝试通过 __iter__ 来迭代 self 中的元素来实现。

泛型[编辑 | 编辑源代码]

对于类型，我们也有类似索引的操作。泛型就是这种操作的结果。

泛型一般用于函数注释中。具体参见 函数注释#泛型 。

classmethod object.__class_getitem__(cls, key)[编辑 | 编辑源代码]

获取泛型时调用的方法。这个方法会自动被视为是类方法，因此没必要使用装饰符 @classmethod 来装饰。

此方法一般不由读者定义，而是通过继承的方式自动引入的。具体可以参见Python 文档。

參考文獻[编辑 | 编辑源代码]

  1. ↑ 1.0 1.1 https://docs.python.org/zh-cn/3.12/reference/datamodel.html#object.__len__
  2. ↑ https://docs.python.org/zh-cn/3.12/reference/datamodel.html#object.__length_hint__
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