Python类的内置方法

本章介绍一下python类中的一些内置方法。内置的方法有不少，有些内置方法在object类中已经定义，子类能够拿来直接使用，也能够重写，可是有些内置方法object类中没有，好比 __len__ 方法（len()方法会调用 对应类中的 __len__ 方法），须要根据需求来进行定义~

__str__和__repr__

对象的字符串显示 会调用__str__ 或 __repr__ 方法，__str__ 和 __repr__ 方法在object中已经定义，默认都是输出对象在内存中的地址，有时候根据需求须要重写这两个方法~

class Person:
    def __init__(self, name, age, city):
        self.name = name
        self.age = age
        self.city = city

    def __repr__(self):
        return '(%s,%s)' % (self.name, self.city)

    def __str__(self):
        return '(%s,%s)' % (self.name, self.age)

p = Person('Kitty', 19, 'HZ')
print(p)         # (Kitty,19)，调用 __str__
print(str(p))   # (Kitty,19)，调用 __str__
print(repr(p)) # (Kitty,HZ)，调用 __repr__

print('%s' % p)   # (Kitty,19)，调用 __str__
print('%r' % p)   # (Kitty,HZ)，调用 __repr__

在交互式解释其中，直接输出对象，会调用 __repr__ 方法

>>> p = Person('Kitty', 19, 'HZ')
>>> p
(Kitty,HZ)

Tip：

• str函数，print函数，%s 会调用 __str__ 方法；
• repr函数，交互式解释器，%r 会调用 __repr__ 方法；
• 如果 仅重写了__repr__ 方法，那么 str函数，print函数，%s 就会用__repr__ 方法来代替，可是反过来 __str__ 方法 不会代替 __repr__ 方法~

__format__

用于将对象格式化输出

class Person:
    def __init__(self, name, age, city):
        self.name = name
        self.age = age
        self.city = city

    def __format__(self, format_spec):
        fmt = {
            '-': '{obj.name}-{obj.age}-{obj.city}',
            '/': '{obj.name}/{obj.age}/{obj.city}'
        }[format_spec]
        return fmt.format(obj = self)

p = Person('Kitty', 19, 'HZ')

# format 函数会调用对象的绑定方法 __format__
print(format(p, '-'))  
print(format(p, '/'))

# 输出结果：
Kitty-19-HZ
Kitty/19/HZ

__del__

析构方法，当对象在内存中被释放时，会自动触发执行。可是此方法通常无须定义，由于Python解释器会来完成内存的分配和释放工做，因此，析构方法的调用是由解释器在进行垃圾回收时自动触发执行的。

class Person:
    def __init__(self, name, age, city):
        self.name = name
        self.age = age
        self.city = city

    def __del__(self):
        print('delete...')

p = Person('Kitty', 19, 'HZ')
del p

# 输出结果：
delete...

item系列

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def __getitem__(self, item):
        return self.__dict__[item]

    def __setitem__(self, key, value):
        self.__dict__[key] = value

    def __delitem__(self, item):
        self.__dict__.pop(item)

    def __delattr__(self, key):
        self.__dict__.pop(key)

p = Person('Kitty', 19)
print(p['name'])    # Kitty，调用 __getitem__ 方法

p['age'] = 18
print(p['age'])       # 18

p['city'] = 'HZ'       
print(p.__dict__)   # 调用 __setitem__ 方法
# {'name': 'Kitty', 'age': 18, 'city': 'HZ'}

del p['city']             # 调用 __delitem__ 方法
print(p.__dict__) 
# {'name': 'Kitty', 'age': 18}

del p.age               # 调用 __delattr__ 方法
print(p.__dict__)
# {'name': 'Kitty'}

__len__

len(obj) 会调用obj的 __len__ 方法

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def __len__(self):
        return len(self.__dict__)

p = Person('Kitty', 19)
print(len(p))       # 2

__call__

对象后面加括号，就会触发 __call__ 方法的执行，即调用方式：对象() 或者 类()()

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.__name = name
        self.__age = age

    def __call__(self):
        print('hello' + ' ' + self.__name)

p = Person('Kitty', 19)()     # hello Kitty
# p()

__new__

在类的是实例化过程当中，第一个被调用的是 __new__方法。在对象的初始化以前首先要建立对象，__new__方法正是用来建立这个对象~
 ；
类的实例化过程也能够经过以下语句来实现：

>>> p = object.__new__(Person) 
>>> Person.__init__(p, 'Kitty', 18)
>>> p.name
'Kitty'

在Person类中重写 __new__方法：

class Person:
    country = "China"
    def __new__(cls, name, age):
        print('__new__ called')
        return super(Person, cls).__new__(cls)

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def speak(self, word):
        print(word)

p = Person('Kitty', 18)          # 实例化对象
print('name : %s' % p.name)

# 输出结果：
__new__ called
name : Kitty

能够看到 __new__ 方法 是先于 __init__ 方法被调用的~
类的实例化过程大体步骤以下：
一、p = Person('Kitty', 18) ，会调用 Person类的 __new__ 方法，并传递 name 和 age 参数
二、__new__ 方法 会建立一个 Person类的对象并返回
三、最后利用这个对象调用类的 __init__ 方法 完成初始化，__init__ 方法的第一个参数是self，对象在调用 __init__ 方法时会将本身当作参数传递给 这个self。

单例模式

重写 __new__ 来实现单例模式~

class Person:
   def __new__(cls, *args, **kwargs):
       if not hasattr(cls, '_instance'):
           cls._instance = super(Person, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)
       return cls._instance

p1 = Person()
p2 = Person()

print(p1)    # <__main__.Person object at 0x108eb6438>
print(p2)    # <__main__.Person object at 0x108eb6438>

对象的内存地址相同，则表示为同一个对象~

__hash__和__eq__

在判断两个对象是否一致时，每每会用到这两个函数~

__hash__

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.__name = name
        self.__age = age

    def __hash__(self):
        return hash(str(self.__name))

p = Person('Kitty', '19')
print(hash(p))

__eq__

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def __eq__(self, obj):
        if self.name == obj.name and self.age == obj.age:
            return True

p1 = Person('Kitty', '19')
p2 = Person('Kitty', '19')
print(p1 == p2)     # True

 
集合（set）是一个无序不重复元素的序列。集合中只能存放不可变对象（可hash的）。在向 set 集合中添加对象时，会经过调用对象的 __hash__ 和 __eq__ 这两个方法来判断集合中是否已经存在同样的对象~

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def __hash__(self):
        print('调用了__hash__方法')
        return hash(self.name)
    def __eq__(self, obj):
        print('调用了__eq__方法')
        return self.name == obj.name and self.age == obj.age

    def __str__(self):
        return '(' + self.name + ', ' + self.age + ')'

p1 = Person('Tom', '19')     # 调用了__hash__方法
p2 = Person('Jeff', '20')      # 调用了__hash__方法
my_set = {p1, p2}

for i in my_set:
    print(i)              # (Jeff, 20), (Tom, 19)

在向 set 集合中添加对象时，会首先调用对象的 __hash__ 如果 返回的 hash值不同，则认为不是重复的对象，进行添加~

p1 = Person('Tom', '19')      # 调用了__hash__方法
p2 = Person('Tom', '20')      # 调用了__hash__方法，调用了__eq__方法
my_set = {p1, p2}

for i in my_set:       # (Tom, 20), (Tom, 19)
    print(i)

如果返回的hash值有重复的，则会接着调用对象 __eq__ 方法，若 __eq__ 方法的返回值为False，则认为不是重复对象，进行添加，若返回为True，则不进行添加~
 
因此总结一下：set结合的去重是经过调用对象的 __hash__ 和 __eq__ 这两个方法共同实现的
一、首先调用对象的 __hash__方法，返回的hash值不存在重复，则直接添加该对象；
二、当返回的hash值存在重复，接着再调用 __eq__ 方法，返回为False，添加对象，返回为True，不进行添加~

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