python 特殊属性及方法详细解析

概述

特殊属性

1、 _ _ name _ _

2、_ _ bases _ _ 和_ _ base _ _ 以及 _ _ mro _ _

3、_ _ class _ _

4、_ _ dict _ _

特殊方法

1、 _ _ subclasses _ _ ()

2、_ _ new _ _ ()、 _ _ init _ _ ()和 _ _ del _ _ ()

3、_ _ repr _ _ ()和 _ _ str _ _ ()

4、_ _ call _ _ ()

5、_ _ lt _ _ ()、_ _ le _ _ ()、_ _ gt _ _ ()、_ _ ge _ _ ()、_ _ eq _ _ ()、_ _ ne _ _ ()

6、_ _ hash _ _ ()

概述

在python中，以单下划线开头的（_a）的代表不能直接访问的类属性，需通过类提供的接口进行访问，不能用“from xxx import *”而导入，“单下划线” 开始的成员变量叫做保护变量，意思是只有类对象和子类对象自己能访问到这些变量；以双下划线开头的（_ _a）代表类的私有成员，意思是只有类对象自己能访问，连子类对象也不能访问到这个数据；以双下划线开头和结尾的（_ _a_ _）代表python里特殊方法专用的标识，如 _ _init_ _（）代表类的构造函数。

特殊属性 1、 _ _ name _ _

如果是一个对象的调用，则表示类的名称，而不是表示对象的名称；如果当前模块被直接执行（主模块），_ _ name _ _ 存储的是_ _ main _ _ ；如果当前模块是被调用的模块（被导入），则_ _ name _ _存储的是py文件名（模块名称）。

1、表示对象的名称

>>> class A(object):
a = 1
def __init__(self):
self.b = 'c'
>>> a = A()
>>> A.__name__
'A'
>>> a.__name__
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#7>", line 1, in <module>
    a.__name__
AttributeError: 'A' object has no attribute '__name__'

2、表示_ _ main _ _函数的名称，也就是程序的入口，类似于java中main函数

>>> __name__
'__main__'

3、如果当前模块被其他模块调用，则是当前模块的名称

demo1.py

print(__name__)

demo2.py

import demo1

运行demo2.py文件后，得到的结果为：

demo1

2、_ _ bases _ _ 和_ _ base _ _ 以及 _ _ mro _ _

_ _ bases _ _ 表示类的所有基类；_ _ base _ _ 输出类继承的第一个父类（类的基类）； _ _ mro _ _ 输出类的层次结构。

>>> class A:
    def __init__(self):
        self.a = 2
>>> class B(A):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.b = 3
>>> class C(A):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.c = 4
>>> class D(B, C):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.d = 5
>>> D.__bases__
(<class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>)
>>> D.__base__
<class '__main__.B'>
>>> D.__mro__
(<class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>)

3、_ _ class _ _

表示对象的类型，相当于type()函数。

>>> class A:
def __init__(self):
self.a = 2
>>> a = A()
>>> a.__class__
<class '__main__.A'>

4、_ _ dict _ _

表示对象和类的一些属性，用一个字典存储起来。

>>> class A:
a = 1
b = 2
def __init__(self):
self.c = 3
self.d = 4
>>> a = A()
>>> a.__dict__
{'c': 3, 'd': 4}
>>> A.__dict__
mappingproxy({'__module__': '__main__', 'a': 1, 'b': 2, '__init__': <function A.__init__ at 0x000001CD66F6B8B0>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'A' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'A' objects>, '__doc__': None})

特殊方法 1、 _ _ subclasses _ _ ()

表示类的所有直接子类。

>>> class A:
    def __init__(self):
        self.a = 2
>>> class B(A):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.b = 3
>>> class C(A):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.c = 4
>>> class D(B, C):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.d = 5
>>> C.__subclasses__()
[<class '__main__.D'>]
>>> A.__subclasses__()
[<class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>]

2、_ _ new _ _ ()、 _ _ init _ _ ()和 _ _ del _ _ ()

_ _ new _ _ ()是一个静态方法，用于根据类型创建实例。Python在调用 _ _ new _ _ ()方法获得实例后，会调用这个实例的_ _ init _ _ ()方法，然后将最初传给 _ _ new _ _ ()方法的参数都传给 _ _ init _ _ ()方法。

_ _ init _ _ ()是一个实例方法，用来在实例创建完成后进行必要的初始化，该方法必须返回None。Python不会自动调用父类的 _ _ init _ _ ()方法，这需要额外的调用：

super(C, self). _ _ init _ _ ()

_ _ new _ _ ()至少要有一个参数cls，代表要实例化的类，此参数在实例化时由Python解释器自动提供；_ _ new _ _ ()必须要有返回值，返回实例化出来的实例，可以return父类new出来的实例，或直接是object的new出来的实例。

>>> class A(object):
def __new__(cls, *args, **kwargs):
print("__new__")
instance = object.__new__(cls)
# 或者
# instance = super().__new__(cls)
return instance
def __init__(self):
print("__init__")
>>> a = A()
__new__
__init__

在GC之前，Python会调用这个对象的 _ _ del _ _ ()方法完成一些终止化工作。如果没有 _ _ del _ _ ()方法，那么Python不做特殊的处理；此外，Python无视_ _ del _ _ ()方法的返回值；Python不会自动调用父类的 _ _ del _ _ ()方法，除非显式调用；定义了 _ _ del _ _ ()方法的实例无法参与到循环GC中，所以对于这样的实例应该避免循环引用；try/finally语句或with语句可能是比_ _ del _ _()更好的方式。

>>> class A(object):
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("__new__")
        instance = super().__new__(cls, *args, **kwargs)
        return instance
    def __init__(self):
        print("__init__")
    def __del__(self):
        print("__del__")
>>> a = A()
__new__
__init__
>>> del a
__del__

3、_ _ repr _ _ ()和 _ _ str _ _ ()

_ _ repr _ _ ()是一个 ”自我描述“ 的方法，也是Python类中的一个特殊方法，由object对象提供，由于object提供的这个 _ _ repr _ _ 方法总是返回一个对象，（类名 + obejct at + 内存地址），这个值并不能真正实现自我描述的功能，如果你想在自定义类中实现 “自我描述” 的功能，那么必须重写 _ _ repr _ _ 方法。_ _ repr _ _ ()方法返回的字符串主要是面向解释器的。

>>> class A(object):
    def __repr__(self):
        return "this is a class A"
>>> a = A()
>>> a
this is a class A
>>> print(a)
this is a class A
>>> str(a)
'this is a class A'

_ _ str _ _ ()与_ _ repr _ _ ()返回的详尽的、准确的、无歧义的对象描述字符串不同，_ _ str _ _ ()方法只是返回一个对应对象的简洁的字符串表达形式。如上代码所示，当_ _ str _ _ ()缺失时，Python会调用_ _ repr _ _ ()方法。

>>> class A(object):
    def __str__(self):
        return "this is a class A"
>>> a = A()
>>> a
<__main__.A object at 0x000001CF8C8F9640>
>>> print(a)
this is a class A
>>> str(a)
'this is a class A'

实际上_ _ str _ _ ()只是覆盖了_ _ repr _ _ ()以得到更友好的用户显示。Python内置的str()函数，print(x)语句，都会调用对象的_ _ str _ _()方法。

>>> class A(object):
    def __repr__(self):
        return "class A"
    def __str__(self):
        return "this is a class A"
>>> a = A()
>>> a
class A
>>> print(a)
this is a class A
>>> str(a)
'this is a class A'

4、_ _ call _ _ ()

定义了该方法的对象可以像函数那样被调用，因此被称为可调用对象。

>>> class A(object):
    def __init__(self):
        self.a = 2
    def __call__(self, b, *args, **kwargs):
        c = b + self.a
        return c
>>> a = A()
>>> a(3)
5

5、_ _ lt _ _ ()、_ _ le _ _ ()、_ _ gt _ _ ()、_ _ ge _ _ ()、_ _ eq _ _ ()、_ _ ne _ _ ()

当两个对象x、y分别进行x<y、x<=y、x>y、x>=y、x==y和x!=y运算时，会调用对应的函数。

>>> class A(object):
    def __init__(self, b):
        self.b = b
    def __lt__(self, other):
        print("__lt__")
        return self.b < other.b
>>> c = A(3)
>>> d = A(4)
>>> c < d
__lt__
True

6、_ _ hash _ _ ()

三种情形会调用__hash__()方法：1. 内置的hash()方法，2.作为字典的键时，3.作为集合的成员时；_ _ hash _ _ ()方法应该返回一个32位长的整数，对与同一个对象，hash()方法应该总是返回相同的值；对于 x == y ，即使二者不属于相同的类型，只要他们是可哈希的（hashable），都应该确保得到 hash(x) == hash(y) ；

>>> class A(object):
    def __init__(self, n):
        self.n = n
    def __eq__(self, other):
        return self.n == other.n
    def __hash__(self):
        return random.randint(0, 10)
>>> a = A(3)
>>> b = A(3)
>>> a == b
True
# 虽然a == b返回结果为True，但是hash(a)和hash(b)返回结果不一样，所以不能说这两个对象是相同的。
>>> hash(a)
3
>>> hash(b)
5

_ _ eq _ _()正确的用法：

class A(object):
def __init__(self, n):
    self.n = n
def __hash__(self):
        return hash(id(self))
    def __eq__(self, other):
        if isinstance(other, self.__class__):
            return hash(id(self))==hash(id(other))
        else:
            return False

通过_ _ hash _ _ 返回一个int值，用来标记这个对象。对于类而言，如果没有实现_ _ eq _ _ ()和 _ _ hash _ _ ()函数，那么会自动继承object._ _ hash _ _()。

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