python語言提供了運算子過載功能,增強了語言的靈活性,這一點與c++有點類似又有些不同。鑑於它的特殊性,今天就來討論一下python運算子過載。
python語言本身提供了很多魔法方法,它的運算子過載就是通過重寫這些python內建魔法方法實現的。這些魔法方法都是以雙下劃線開頭和結尾的,類似於x的形式,python通過這種特殊的命名方式來攔截操作符,以實現過載。當python的內建操作運用於類物件時,python會去搜尋並呼叫物件中指定的方法完成操作。
類可以過載加減運算、列印、函式呼叫、索引等內建運算,運算子過載使我們的物件的行為與內建物件的一樣。python在呼叫操作符時會自動呼叫這樣的方法,例如,如果類實現了add方法,當類的物件出現在+運算子中時會呼叫這個方法。
下面對常用的運算子方法的使用進行一下介紹。
建構函式和析構函式:init和del
它們的主要作用是進行物件的建立和**,當例項建立時,就會呼叫__init__構造方法。當例項物件被收回時,析構函式__del__會自動執行。class human():
... def __init__(self, n):
... self.name = n
... print("__init__ ",self.name)
... def __del__(self):
... print("__del__")
h = human('tim')
__init__ tim
h = 'a'
__del__
加減運算:__add__和__sub__
過載這兩個方法就可以在普通的物件上新增+-運算子操作。下面的**演示了如何使用+-運算子,如果將**中的__sub__方法去掉,再呼叫減號運算子就會出錯。class computation():
... def __init__(self,value):
... self.value = value
... def __add__(self,other):
... return self.value + other
... def __sub__(self,other):
... return self.value - other
c = computation(5)
c + 5
c - 3
物件的字串表達形式:repr和str 這兩個方法都是用來表示物件的字串表達形式:print()、str()方法會呼叫到str方法,print()、str()和repr()方法會呼叫repr方法。從下面的例子可以看出,當兩個方法同時定義時,python會優先搜尋並呼叫str方法。class str(object):
... def __str__(self):
... return "__str__ called"
... def __repr__(self):
... return "__repr__ called"
s = str()
print(s)
__str__ called
repr(s)
'__repr__ called'
str(s)
'__str__ called'
索引取值和賦值:getitem, setitem
通過實現這兩個方法,可以通過諸如 x[i] 的形式對物件進行取值和賦值,還可以對物件使用切片操作。class indexer:
data = [1,2,3,4,5,6]
def __getitem__(self,index):
return self.data[index]
def __setitem__(self,k,v):
self.data[k] = v
print(self.data)
i = indexer()
i[0]
i[1:4]
[2, 3, 4]
i[0]=10
[10, 2, 3, 4, 5, 6]
設定和訪問屬性:getattr、setattr
我們可以通過過載__getattr__和__setattr__來攔截對物件成員的訪問。__getattr__在訪問物件中不存在的成員時會自動呼叫。__setattr__方法用於在初始化物件成員的時候呼叫,即在設定__dict__的item時就會呼叫__setattr__方法。具體例子如下:
class a():
def __init__(self,ax,bx):
self.a = ax
self.b = bx
def f(self):
print (self.__dict__)
def __getattr__(self,name):
print ("__getattr__")
def __setattr__(self,name,value):
print ("__setattr__")
self.__dict__[name] = value
a = a(1,2)
a.f()
a.xa.x = 3
a.f()
上面**的執行結果如下,從結果可以看出,訪問不存在的變數x時會呼叫getattr方法;當init被呼叫的時候,賦值運算也會呼叫setattr方法。
setattr setattr getattr setattr
迭代器物件: iter, next python中的迭代,可以直接通過過載getitem方法來實現,看下面的例子。class indexer:
... data = [1,2,3,4,5,6]
... def __getitem__(self,index):
... return self.data[index]
x = indexer()
for item in x:
... print(item)
通過上面的方法是可以實現迭代,但並不是最好的方式。python的迭代操作會優先嘗試呼叫iter方法,再嘗試getitem。迭代環境是通過iter去嘗試尋找iter方法來實現,而這種方法返回乙個迭代器物件。如果這個方法已經提供,python會重複呼叫迭代器物件的next()方法,直到發生stopiteration異常。如果沒有找到iter,python才會嘗試使用getitem機制。下面看一下迭代器的例子。
class next(object):
def __init__(self, data=1):
self.data = data
def __iter__(self):
return self
def __next__(self):
print("__next__ called")
if self.data > 5:
raise stopiteration
else:
self.data += 1
return self.data
for i in next(3):
print(i)
print("-----------")
n = next(3)
i = iter(n)
while true:
try:
print(next(i))
except exception as e:
break
程式的執行結果如下:
程式的執行結果如下:
next__ called
__next__ called
__next__ called
**next called**
__next__ called
__next__ called
__next__ called
__next__ called
可見實現了iter和next方法後,可以通過for in的方式迭代遍歷物件,也可以通過iter()和next()方法迭代遍歷物件。
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