学习python(十四)——类的特殊成员

1.__new__()方法

__new__() 是一种负责创建类实例的静态方法,它无需使用 staticmethod 装饰器修饰,且该方法会优先 __init__() 初始化方法被调用。一般情况下,覆写 __new__() 的实现将会使用合适的参数调用其超类的 super().__new__(),并在返回之前修改实例。

在 __init__() 不够用的时候使用 __new__() 。

2.__repr__()方法

通过重写类的 __repr__() 方法即可显示属性。默认情况下,__repr__() 会返回和调用者有关的 “类名+object at+内存地址”信息。

3. __del__()方法

Python 通过调用 __init__() 方法构造当前类的实例化对象,而本节要学的 __del__() 方法,功能正好和 __init__() 相反,其用来销毁实例化对象。事实上在编写程序时,如果之前创建的类实例化对象后续不再使用,最好在适当位置手动将其销毁,释放其占用的内存空间(整个过程称为垃圾回收(简称GC))。无论是手动销毁,还是 Python 自动帮我们销毁,都会调用 __del__() 方法。

Python 采用自动引用计数(简称 ARC)的方式实现垃圾回收机制。该方法的核心思想是:每个 Python 对象都会配置一个计数器,初始 Python 实例对象的计数器值都为 0,如果有变量引用该实例对象,其计数器的值会加 1,依次类推;反之,每当一个变量取消对该实例对象的引用,计数器会减 1。如果一个 Python 对象的的计数器值为 0,则表明没有变量引用该 Python 对象,即证明程序不再需要它,此时 Python 就会自动调用 __del__() 方法将其回收。

4.__dir__()用法

通过此函数可以某个对象拥有的所有的属性名和方法名,该函数会返回一个包含有所有属性名和方法名的有序列表。dir() 函数的内部实现,其实是在调用参数对象 __dir__() 方法的基础上,对该方法返回的属性名和方法名做了排序。

5.__dict__属性

在 Python 类的内部,无论是类属性还是实例属性,都是以字典的形式进行存储的,其中属性名作为键,而值作为该键对应的值。为了方便用户查看类中包含哪些属性,Python 类提供了 __dict__ 属性。需要注意的一点是,该属性可以用类名或者类的实例对象来调用,用类名直接调用 __dict__,会输出该由类中所有类属性组成的字典;而使用类的实例对象调用 __dict__,会输出由类中所有实例属性组成的字典。

6.setattr()方法

setattr() 函数的功能相对比较复杂,它最基础的功能是修改类实例对象中的属性值。其次,它还可以实现为实例对象动态添加属性或者方法。

setattr() 函数的语法格式如下:

setattr(obj, name, value)

7.getattr() 函数

getattr() 函数获取某个类实例对象中指定属性的值。没错,和 hasattr() 函数不同,该函数只会从类对象包含的所有属性中进行查找。

getattr() 函数的语法格式如下:

getattr(obj, name[, default])

其中,obj 表示指定的类实例对象,name 表示指定的属性名,而 default 是可选参数,用于设定该函数的默认返回值,即当函数查找失败时,如果不指定 default 参数,则程序将直接报 AttributeError 错误,反之该函数将返回 default 指定的值。

8.hasattr()函数

hasattr() 函数用来判断某个类实例对象是否包含指定名称的属性或方法。该函数的语法格式如下:

hasattr(obj, name)

其中 obj 指的是某个类的实例对象,name 表示指定的属性名或方法名。同时,该函数会将判断的结果(True 或者 False)作为返回值反馈回来。

9. issubclass和isinstance函数

Python 提供了如下两个函数来检查类型:

  • issubclass(cls, class_or_tuple):检查 cls 是否为后一个类或元组包含的多个类中任意类的子类。
  • isinstance(obj, class_or_tuple):检查 obj 是否为后一个类或元组包含的多个类中任意类的对象。

issubclass() 和 isinstance() 两个函数的用法差不多,区别只是 issubclass() 的第一个参数是类名,而 isinstance() 的第一个参数是变量,这也与两个函数的意义对应:issubclass 用于判断是否为子类,而 isinstance() 用于判断是否为该类或子类的实例。

此外,Python 为所有类都提供了一个 __bases__ 属性,通过该属性可以查看该类的所有直接父类,该属性返回所有直接父类组成的元组。Python 还为所有类都提供了一个 __subclasses__() 方法,通过该方法可以查看该类的所有直接子类,该方法返回该类的所有子类组成的列表。

10__call__()方法

 Python 类中一个非常特殊的实例方法,即 __call__()。该方法的功能类似于在类中重载 () 运算符,使得类实例对象可以像调用普通函数那样,以“对象名()”的形式使用。Python 中,凡是可以将 () 直接应用到自身并执行,都称为可调用对象。可调用对象包括自定义的函数、Python 内置函数。对于可调用对象,实际上“名称()”可以理解为是“名称.__call__()”的简写。

hasattr() 函数有一个缺陷,即它无法判断该指定的名称,到底是类属性还是类方法。可用 __call__() 弥补 hasattr() 函数的短板。

11.重载运算符

所谓重载运算符,指的是在类中定义并实现一个与运算符对应的处理方法,这样当类对象在进行运算符操作时,系统就会调用类中相应的方法来处理。

重载运算符 含义
__new__ 创建类,在 __init__ 之前创建对象
__init__ 类的构造函数,其功能是创建类对象时做初始化工作。
__del__  析构函数,其功能是销毁对象时进行回收资源的操作
__add__ 加法运算符 +,当类对象 X 做例如 X+Y 或者 X+=Y 等操作,内部会调用此方法。但如果类中对 __iadd__ 方法进行了重载,则类对象 X 在做 X+=Y 类似操作时,会优先选择调用 __iadd__ 方法。
__radd__ 当类对象 X 做类似 Y+X 的运算时,会调用此方法。
__iadd__ 重载 += 运算符,也就是说,当类对象 X 做类似 X+=Y 的操作时,会调用此方法。
__or__ “或”运算符 |,如果没有重载 __ior__,则在类似 X|Y、X|=Y 这样的语句中,“或”符号生效
__repr__,__str__ 格式转换方法,分别对应函数 repr(X)、str(X)
__call__ 函数调用,类似于 X(*args, **kwargs) 语句
__getattr__ 点号运算,用来获取类属性
__setattr__ 属性赋值语句,类似于 X.any=value
__delattr__ 删除属性,类似于 del X.any
__getattribute__ 获取属性,类似于 X.any
__getitem__ 索引运算,类似于 X[key],X[i:j]
__setitem__ 索引赋值语句,类似于 X[key], X[i:j]=sequence
__delitem__  索引和分片删除
__get__, __set__, __delete__ 描述符属性,类似于 X.attr,X.attr=value,del X.attr
__len__  计算长度,类似于 len(X)
__lt__,__gt__,__le__,__ge__,__eq__,__ne__  比较,分别对应于 <、>、<=、>=、=、!= 运算符。
__iter__,__next__ 迭代环境下,生成迭代器与取下一条,类似于 I=iter(X) 和 next()
__contains__ 成员关系测试,类似于 item in X
__index__  整数值,类似于 hex(X),bin(X),oct(X)
__enter__,__exit__ 在对类对象执行类似 with obj as var 的操作之前,会先调用 __enter__ 方法,其结果会传给 var;在最终结束该操作之前,会调用 __exit__ 方法(常用于做一些清理、扫尾的工作)

 

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