Python魔术方法常用案例

一、构造与初始化方法

1. __init__ - 初始化方法

作用：对象创建后初始化属性
示例：

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

p = Person("Alice", 30)
print(p.name)  # 输出: Alice

2. __new__ - 实例创建方法

作用：控制对象创建过程，常用于单例模式
示例：

class Singleton:
    _instance = None
    def __new__(cls):
        if cls._instance is None:
            cls._instance = super().__new__(cls)
        return cls._instance

s1 = Singleton()
s2 = Singleton()
print(s1 is s2)  # 输出: True

二、字符串表示方法

1. __str__ - 友好字符串表示

作用：返回用户友好的字符串，用于str()和print()
示例：

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def __str__(self):
        return f"Person(name={self.name})"

p = Person("Bob")
print(p)  # 输出: Person(name=Bob)

2. __repr__ - 官方字符串表示

作用：返回开发者友好的字符串，用于repr()和调试
示例：

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
    def __repr__(self):
        return f"Point({self.x}, {self.y})"

p = Point(3, 4)
print(repr(p))  # 输出: Point(3, 4)

三、算术运算方法

1. __add__ - 加法运算

作用：定义对象的加法操作
示例：

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

v1 = Vector(2, 3)
v2 = Vector(4, 5)
v3 = v1 + v2
print(v3.x, v3.y)  # 输出: 6 8

2. __sub__ - 减法运算

作用：定义对象的减法操作
示例：

class Vector:
    # 省略__init__方法
    def __sub__(self, other):
        return Vector(self.x - other.x, self.y - other.y)

四、比较运算方法

1. __eq__ - 相等比较

作用：定义==运算符的行为
示例：

class Student:
    def __init__(self, id):
        self.id = id
    def __eq__(self, other):
        return self.id == other.id

s1 = Student(1001)
s2 = Student(1001)
print(s1 == s2)  # 输出: True

2. __lt__ - 小于比较

作用：定义<运算符的行为
示例：

class Product:
    def __init__(self, price):
        self.price = price
    def __lt__(self, other):
        return self.price < other.price

p1 = Product(29.99)
p2 = Product(39.99)
print(p1 < p2)  # 输出: True

五、容器相关方法

1. __len__ - 长度获取

作用：定义len()函数的行为
示例：

class MyList:
    def __init__(self, items):
        self.items = items
    def __len__(self):
        return len(self.items)

ml = MyList([1, 2, 3, 4])
print(len(ml))  # 输出: 4

2. __getitem__ - 索引访问

作用：定义通过[]访问元素的行为
示例：

class MyList:
    # 省略__init__方法
    def __getitem__(self, index):
        return self.items[index]

ml = MyList([10, 20, 30])
print(ml[1])  # 输出: 20

六、其他常用方法

1. __call__ - 对象调用

作用：使对象可以像函数一样被调用
示例：

class Calculator:
    def __call__(self, a, b):
        return a + b

calc = Calculator()
print(calc(3, 5))  # 输出: 8

2. __enter__ 和 __exit__ - 上下文管理

作用：定义with语句的行为
示例：

class FileHandler:
    def __init__(self, filename, mode):
        self.file = open(filename, mode)
    def __enter__(self):
        return self.file
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        self.file.close()

with FileHandler("test.txt", "w") as f:
    f.write("Hello World")