Python定制类

Python的特殊方法

• 特殊方法定义在class中
• 不需要直接调用
• Python的某些函数或操作符会调用对应的特殊方法

python中 __str__和__repr__

如果要把一个类的实例变成 str，就需要实现特殊方法__str__()

Python 定义了__str__()和__repr__()两种方法，__str__()用于显示给用户，而__repr__()用于显示给开发人员。

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender
    def __str__(self):
        return '(Person: %s, %s)' % (self.name, self.gender)
    __repr__ = __str__     #一个偷懒的定义__repr__的方法

>>> p = Person('Bob', 'male')
>>> print p
(Person: Bob, male)

python中 __cmp__

对 int、str 等内置数据类型排序时，Python的 sorted() 按照默认的比较函数 cmp 排序，但是，如果对一组 Student 类的实例排序时，就必须提供我们自己的特殊方法 __cmp__()：

例子：按照分数从高到底排序，分数相同的按名字排序。

class Student(object):

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

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

    __repr__ = __str__

    def __cmp__(self, s):
        if self.score < s.score:
            return 1
        elif self.score > s.score:
            return -1
        else:
            if self.name < s.name:
                return -1
            elif self.name > s.name:
                return 1
            else:
                return 0

L = [Student('Tim', 99), Student('Bob', 88), Student('Alice', 99)]
print sorted(L)

上述 Student 类实现了__cmp__()方法，__cmp__用实例自身self和传入的实例 s 进行比较，如果 self 应该排在前面，就返回 -1，如果 s 应该排在前面，就返回1，如果两者相当，返回 0。

python中 __len__

如果一个类表现得像一个list，要获取有多少个元素，就得用 len() 函数。

要让 len() 函数工作正常，类必须提供一个特殊方法__len__()，它返回元素的个数。

例子：编写一个Fib类，Fib(10)表示数列的前10个元素，print Fib(10) 可以打印出数列的前 10 个元素，len(Fib(10))可以正确返回数列的个数10。

class Fib(object):
    def __init__(self, num):
        self.num = num
        self.fibo = [0, 1]
        i = 2
        while i < self.num:
            self.fibo.append(self.fibo[i - 2] + self.fibo[i - 1])
            i = i + 1

    def __str__(self):
        return str(self.fibo)

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


f = Fib(10)
print f
print len(f)

#输出
[0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]
10

python中 @property

因为Python支持高阶函数，在函数式编程中我们介绍了装饰器函数，可以用装饰器函数把 get/set 方法“装饰”成属性调用：

class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.__score = score
    @property
    def score(self):
        return self.__score
    @score.setter
    def score(self, score):
        if score < 0 or score > 100:
            raise ValueError('invalid score')
        self.__score = score

注意: 第一个score(self)是get方法，用@property装饰，第二个score(self, score)是set方法，用@score.setter装饰，@score.setter是前一个@property装饰后的副产品。

>>> s = Student('Bob', 59)
>>> s.score = 60
>>> print s.score
60
>>> s.score = 1000
Traceback (most recent call last):
  ...
ValueError: invalid score

例子二：

如果没有定义set方法，就不能对“属性”赋值，这时，就可以创建一个只读“属性”。

请给Student类加一个grade属性，根据 score 计算 A（>=80）、B、C（<60）。

class Student(object):

    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.__score = score


    @property
    def score(self):
        return self.__score

    @score.setter
    def score(self, score):
        if score < 0 or score > 100:
            raise ValueError('invalid score')
        self.__score = score

    @score.getter
    def grade(self):
        if self.score>=80:
            return 'A'
        elif self.score<60:
            return 'C'
        else:
            return 'B'

s = Student('Bob', 59)
print s.grade

s.score = 60
print s.grade

s.score = 99
print s.grade

python中 __slots__

由于Python是动态语言，任何实例在运行期都可以动态地添加属性。

如果要限制添加的属性，例如，Student类只允许添加 name、gender和score 这3个属性，就可以利用Python的一个特殊的__slots__来实现。

class Student(object):
    __slots__ = ('name', 'gender', 'score') #__slots__是指一个类允许的属性列表：
    def __init__(self, name, gender, score):
        self.name = name
        self.gender = gender
        self.score = score

>>> s = Student('Bob', 'male', 59)
>>> s.name = 'Tim' # OK
>>> s.score = 99 # OK
>>> s.grade = 'A'
Traceback (most recent call last):
  ...
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'grade'

例子2:

假设Person类通过__slots__定义了name和gender，请在派生类Student中通过__slots__继续添加score的定义，使Student类可以实现name、gender和score 3个属性。

class Person(object):

    __slots__ = ('name', 'gender')

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

class Student(Person):

    __slots__ = ('score')

    def __init__(self, name, gender, score):
        super(Student, self).__init__(name,gender)
        self.score = score

s = Student('Bob', 'male', 59)
s.name = 'Tim'
s.score = 99
print s.score