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🛣 《流畅的Python》

__getitem__ 与 __len__

魔法方法

魔法方法(magic method)是Python中具有双下划线开头和结尾的特殊方法，因此被称为“双下划线方法”。

  • __getitem__方法：允许我们使用方括号[]表示法来定义访问自定义类的元素的方法，类似于我们在列表、字典所做的操作:

    element = MyInstance[index]

  • __len__方法：用于返回对象的长度，当我们使用内置的len()函数对一个对象进行长度判断时，实际上是调用了该对象的__len__()方法

使用上述方法实现一组纸牌类（Card）

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import collections 

Card = collections.namedtuple('Card', ['rank', 'suit'])
# 创建具有命名字段的 tuple 子类的 factory 函数 (具名元组)

class FrenchDeck:
    ranks = [str(n) for n in range(2, 11)] + list('JQKA')
    suits = 'spades diamonds clubs hearts'.split()
    def __init__(self):
        self._cards = [Card(rank, suit) for suit in self.suits
                                        for rank in self.ranks]

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

    def __getitem__(self, position):
        return self._cards[position]

deck = FrenchDeck() #实例化

__getitem__ 与 __len__实现了FrenchDeck类的迭代、切片、len()等操作。实现 __len__ 和 __getitem__ 两个特殊方法后，FrenchDeck 的行为就像标准的 Python 序列一样

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>>> deck[:3]
>>> [Card(rank='2', suit='spades'), Card(rank='3', suit='spades'),
Card(rank='4', suit='spades')]

>>> random.choice(deck)
>>> Card(rank='K', suit='spades')

>>> len(deck)
>>> 52

for card in deck:
    print(card)
>>>Card(rank='2', suit='spades')
Card(rank='3', suit='spades')
Card(rank='4', suit='spades')
...

Card('7', 'beasts') in deck
>>>False

__repr__、__abs__、__add__ 和 __mul__

实现一个二维向量类，即： 

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>>> v1 = Vector(2, 4)
>>> v2 = Vector(2, 1)
>>> v1 + v2
Vector(4, 5)
并且考虑向量的加法、乘法、标量积、绝对值特性

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class Vector:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def __repr__(self):
        return f'Vector({self.x!r}, {self.y!r})'
        # 使用 !r 以标准的表示形式显示属性

    def __abs__(self):
        return math.hypot(self.x, self.y)

    def __bool__(self):
        return bool(abs(self))

    def __add__(self, other):
        x = self.x + other.x
        y = self.y + other.y
        return Vector(x, y)

    def __mul__(self, scalar):
        return Vector(self.x * scalar, self.y * scalar)

特殊方法 __repr__供内置函数repr调用，获取对象的字符串表示形式。如未定义 __repr__ 方法，Vector 实例在 Python 控制台中显示为 <Vector object at 0x10e100070> 形式。

__bool__

默认情况下，用户定义类的实例都是真值，除非实现了 __bool__ 或 __len__ 方法。简单来说，bool(x) 调用 x.__bool__()，以后者返回的结果为准。如果没有实现 __bool__ 方法，则 Python 尝试调用 x.__len__()；如果该方法返回零值，则 bool 函数返回 False，否则返回 True。

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# Vector.__bool__方法

def __bool__(self):
    return bool(self. or self.y)

序列类型

  • 容器序列：存放所包含对象的引用，对象可以是任何类型；

  • 扁平序列：在自己的内存空间中存储所含内容的值