29面向對象4_dir-hash-bool-repr-str

時間 2020-02-03

標籤面向對象 dir hash bool repr str 欄目軟件設計简体版

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目錄python

魔術方法分類：... 1編程

__dir__. 2緩存

__hash__. 6ssh

__bool__. 10ide

可視化... 11函數

魔術方法：oop

爲編程提供便利，可大大提升編程效率；ui

pythonic；spa

特殊屬性：設計

__name__，類、函數、方法等的名字，實例沒有此屬性；

__module__，類定義所在的模塊名；

__class__，對象或類所屬的類，如對象的類的類self.__class__.__class__；

__bases__，類的基類的元組，順序爲它們在基類列表中出現的順序，不是mro；

__doc__，類、函數的文檔字符串，如沒定義爲None；

__mro__，類的mro，class.mro()返回的結果保存在__mro__中，method resolution order，找鏈，mixin；

注：

single linkedlist中的__getitem__，僅用於容器，提供一種方便的接口，如索引或其它方式來用；

函數中的屬性，foo.__defaults__，用元組保存位置參數默認值；

函數中的屬性，foo.__kwdefaults__，用元組保存關鍵字參數默認值；

魔術方法分類：

建立與銷燬：__init__、__del__；

hash；

bool；

__repr__、__str__，可視化；

__add__，運算符重載；

單（雙）向鏈表中的[]、__getitem__、__sizeof__，容器和大小；

可調用對象，decorator、類裝飾器；

上下文管理，with...as...；

反射（自省）；

描述器；

其它雜項；

dir

查看屬性，返回類或對象的全部成員名稱列表；

dir()函數就是調用__dir__()，若是提供__dir__()，則返回屬性的列表，不然會盡可能從__dict__屬性中收集信息；

若是dir(obj)，參數obj中包含方法__dir__()，該方法將被調用，若是參數obj不包含__dir__()，該方法將最大限度的收集參數信息；

dir()，對於不一樣類型的對象有不一樣的行爲：

若是對象是模塊對象，列表包含模塊的屬性名；

若是對象是類型或類對象，列表包含類的屬性名、及它的基類的屬性名；

不然，列表包含對象的屬性名、它的類的屬性名、類的基類的屬性名；（向上逐級找）

例：

In [8]: dir() #蒐集當前模塊

Out[8]:

['In',

'Out',

'_',

'_1',

'_2',

'_3',

'_4',

'_5',

'_7',

'__',

'___',

'__builtin__',

'__builtins__',

'__doc__',

'__loader__',

'__name__',

……

例：

class A:

def __init__(self,name=18):

self.name = name

class B(A):

def __dir__(self): #實例的，類中的方法要看第1個參數，是self就是實例的

return ['abcdefg'] #必須返回列表，若寫爲return 'abcd'則返回['a','b','c','d']

b = B()

print(sorted(dir(b)))

print(sorted(dir(B)))

print(sorted(b.__dict__))

print(sorted(B.__dict__))

print(dir()) #pycharm中的dir()，__builtins__內置函數等，若是對象是模塊對象，列表包含模塊的屬性名；

輸出：

['abcdefg']

['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__']

['name']

['__dir__', '__doc__', '__module__']

['A', 'B', '__annotations__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'b']

例：

#example_class_magicmethod2.py

class Animal:

X = 123

def __init__(self,name):

self._name = name

self.__age = 10

self.weight = 20

print("animal module's name = {}".format(dir())) #若是對象是模塊對象，列表包含模塊的屬性名；

輸出：

animal module's name = ['Animal', '__annotations__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__']

# example_class_magicmethod3.py

from example_class_magicmethod2 import Animal

import example_class_magicmethod2

class Cat(Animal):

X = 'cat'

Y = 'abcd'

class Dog(Animal):

def __dir__(self):

return ['dog']

print("current module's name = {}".format(dir())) #模塊名詞空間內的屬性

print("example_class_magicmethod2 module's name = {}".format(dir(example_class_magicmethod2))) #指定模塊名詞空間內的屬性

print('~~~~~~~~~~~~~~~~~~')

print("object's __dict__ = {}".format(object.__dict__.keys())) #祖先類object的字典

print('~~~~~~~~~~~~~~~~~~')

print("Animal class's dir() = {}".format(dir(Animal))) #類Animal的dir()

print("Cat class's dir() = {}".format(dir(Cat))) #類Cat的dir()

print("Dog class's dir() = {}".format(dir(Dog)))

print('~~~~~~~~~~~~~~~~~~')

tom = Cat('tom')

print("Cat instance's dir() = {}".format(sorted(dir(tom)))) #實例的dir()，包括tom實例的屬性、Cat類屬性、祖先類object屬性，sorted返回dict的key組成的列表

print("Cat instance's __dir__ = {}".format(sorted(tom.__dir__()))) #同上

print('~~~~~~~~~~~~~~~~~~')

print(sorted(set(tom.__dict__.keys()) | set(Cat.__dict__.keys()) | set(object.__dict__.keys()))) #實例的dir()近似等價於該行的__dict__全部（實例的、所屬類的、祖先類的全部屬性）屬性；通常僅用__dict__就夠了，是本身設計的，dir(tom)能查到全部；

print('~~~~~~~~~~~~~~~~~~')

print("Dog class's dir() = {}".format(dir(Dog)))

dog = Dog('snoopy')

print("Dog instance's dir() = {}".format(dir(dog)))

print("Dog instance's __dict__ = {}".format(dog.__dict__))

輸出：

current module's name = ['Animal', 'Cat', 'Dog', '__annotations__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'example_class_magicmethod2']

example_class_magicmethod2 module's name = ['Animal', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__']

~~~~~~~~~~~~~~~~~~

object's __dict__ = dict_keys(['__repr__', '__hash__', '__str__', '__getattribute__', '__setattr__', '__delattr__', '__lt__', '__le__', '__eq__', '__ne__', '__gt__', '__ge__', '__init__', '__new__', '__reduce_ex__', '__reduce__', '__subclasshook__', '__init_subclass__', '__format__', '__sizeof__', '__dir__', '__class__', '__doc__'])

~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Animal class's dir() = ['X', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__']

Cat class's dir() = ['X', 'Y', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__']

Dog class's dir() = ['X', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__']

~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Cat instance's dir() = ['X', 'Y', '_Animal__age', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', '_name', 'weight']

Cat instance's __dir__ = ['X', 'Y', '_Animal__age', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', '_name', 'weight']

~~~~~~~~~~~~~~~~~~

['X', 'Y', '_Animal__age', '__class__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '_name', 'weight']

~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Dog instance's dir() = ['dog']

Dog instance's __dict__ = {'_name': 'snoopy', '_Animal__age': 10, 'weight': 20}

例：

class A:

def __init__(self,name=18):

self.name = name

class B(A):

def __dir__(self):

return ['abcdefg']

b = B()

print('~~~~~~~~~~~~~')

print(sorted(dir(b)))

print(sorted(dir(B))) #與dir(A)相等

print(sorted(dir(A)))

print('~~~~~~~~~~~~~')

print(sorted(b.__dict__))

print(sorted(A.__dict__))

print(sorted(B.__dict__))

print('~~~~~~~~~~~~~')

print(dir())

print(b.__dict__)

輸出：

~~~~~~~~~~~~~

['abcdefg']

~~~~~~~~~~~~~

['name']

['__dict__', '__doc__', '__init__', '__module__', '__weakref__']

['__dir__', '__doc__', '__module__']

~~~~~~~~~~~~~

['A', 'B', '__annotations__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'b']

{'name': 18}

hash

list源碼中的；

@staticmethod # known case of __new__ #不多用

def __new__(*args, **kwargs): # real signature unknown

""" Create and return a new object. See help(type) for accurate signature. """

Pass

__hash__ = None #技巧，類中不可hashable寫法，不可hash類型就是這樣實現的

__hash__，內建函數hash()調用的返回值，只能返回一個整型（返回一個整數），若是定義這個方法，該類的實例就可hashable；

一切對象都有__hash__，來自object，object默認還實現了__eq__方法；

__eq__，對應==操做符，判斷2個對象是否相等，返回bool值，若返回None則兩個對象相等；

__hash__方法只是返回一個hash值做爲set的key，可是去重還須要__eq__來判斷2個對象是否相等；

哈希，時間複雜度O(1)；

hash值相等，只是hash衝突，不能說明2個對象是相等的，所以，通常來講，提供__hash__方法是爲了做爲set或dict的key的，因此去重要同時提供這兩個方法；

類中要兩種同時用，__hash__、__eq__；

可hashable對象必須提供__hash__方法，沒有提供的話，isinstance(p1,collections.Hashable)必定爲False；

from collections import Hashable

print(Hashable(isinstance(A,Hashable))) #不多用，能否hashable用hash()判斷便可

注：

元組裏有列表則不可hashable；

def __hash__(self)，只能返回整型；

一致性hash，hash環，2^32；

def hash(x):

return x % 3 #return x % 3000000，衝突域大，則衝突可能性小

md5，單向散列，不可逆；

hash，通常在緩存中用，時間複雜度O(1)；

緩衝，大壩，匹配生產者和消費者速度；

n個實例獲得的hash值同樣，hash衝突，dict要解決問題，解決辦法：拉鍊法、開地址法；

__eq__，==，def __eq__(self,other): return None，則兩個對象等效（相等）；

例：

In [1]: o = [1,2,3]

In [2]: hash(o) #至關於o.__hash__()，等價於None()

---------------------------------------------------------------------------

TypeError Traceback (most recent call last)

<ipython-input-2-5823e6f515e9> in <module>()

----> 1 hash(o)

TypeError: unhashable type: 'list'

In [3]: o.__hash__()

---------------------------------------------------------------------------

TypeError Traceback (most recent call last)

<ipython-input-3-36e00a5ab94a> in <module>()

----> 1 o.__hash__()

TypeError: 'NoneType' object is not callable

例：

class A:

def __hash__(self):

return 1 #只能返回整型，不然TypeError: __hash__ method should return an integer

print(hash(A()))

輸出：

例：

class A:

__hash__ = None #不可hash類型就是這樣實現的

print(hash(A()))

輸出：

Traceback (most recent call last):

File "/home/python/magedu/projects/cmdb/example_class_magicmethod1.py", line 28, in <module>

print(hash(A()))

TypeError: unhashable type: 'A'

例：

class A:

def __init__(self,name=18):

self.name = name

def __hash__(self): #可hashable，hash衝突（hash值同樣）

return 1

lst = [A(),A()]

print(lst)

s = set(lst) #set還做了is判斷

print(s)

print(len(s)) #2

for x in s:

print(hash(x))

輸出：

[<__main__.A object at 0x7fee3d5f4438>, <__main__.A object at 0x7fee3d5f4b00>]

{<__main__.A object at 0x7fee3d5f4438>, <__main__.A object at 0x7fee3d5f4b00>}

例：

class A:

def __init__(self,name=18):

self.name = name

def __hash__(self): #可hash

return 1

def __eq__(self, other): #去重，兩個是否相等，相等set纔去重；可hash和去重是兩個概念，兩個一塊用

# return False #等價於上例，兩個不相等，len(s)爲2

# return True

return self.name == other.name

a = A(4)

b = A(4)

print(a.__dict__)

print(b.__dict__)

lst = [a,b]

print(lst)

s = set(lst)

print(s)

print(len(s)) #1

for x in s:

print(hash(x))

輸出：

{'name': 4}

[<__main__.A object at 0x7f0a3e3ca438>, <__main__.A object at 0x7f0a3e3ca470>]

{<__main__.A object at 0x7f0a3e3ca438>}

例：

設計二維座標類Point，比較2個座標是否相等？

from collections import Hashable

class Point:

def __init__(self,x,y):

self.x = x

self.y = y

def __hash__(self):

return hash((self.x,self.y))

def __eq__(self, other):

return self.x == other.x and self.y == other.y

p1 = Point(4,5)

p2 = Point(4,5)

print(hash(p1))

print(hash(p2))

print(p1 is p2) #False

print(p1 == p2) #True

print(set((p1,p2)))

print(isinstance(p2,Hashable)) #True

輸出：

3713084879518070856

False

True

{<__main__.Point object at 0x7fd0fc7e6b38>}

True

bool

內建函數bool()，或對象放在邏輯表達式的位置，調用這個函數返回布爾值；

沒有定義__bool__()，就找__len__()返回長度，非0爲真；若是__len__()也沒有定義，那麼全部實例都返回真；

__bool__()和__len__()都沒有，恆爲True；

empty list、empty set、empty tuple、empty dict，四大皆空，集合類型都爲空，等效於False；

__bool__，調全部對象，逐級向上找，object中有__bool__的最簡單實現，object上也沒，就找__len__，__len__也沒有，恆爲True，一切皆爲真；

有__len__，說明是個容器，裏面沒有東西說明爲空，__len__返回值>=0；

注：

鏈表中不寫__bool__，只寫__len__，可實現等效False；

例：

class A:

pass

class B:

def __bool__(self):

# return False

return True

class C:

def __len__(self):

# return 0

return 1

print(bool(A()))

print(bool(B))

print(bool(B()))

print(bool(C()))

print(C().__len__())

print(len(C()))

輸出：

True

可視化

__repr__、__str__；

__repr__，內建函數repr()對一個對象獲取字符串表達，若是一個類定義了__repr__()但有定義__str__，那麼在請求該類的實例的「非正式」的字符串表示時也將調用__repr__()；

__str__，str()函數，內建函數format、print()調用，須要返回對象的字符串表達；

__bytes__，bytes的時候，返回一個對象的bytes表達，即返回bytes對象；

__repr__、__str__都沒有，找object（打印內存地址）；

沒有__str__，找__repr__；

沒有__repr__，只有__str__：

str()、format、print使用沒問題；

內部打印找object，如print([A()])，顯示[<__main__.A object at 0x7f5ac6059470>]；

通常__repr__、__str__兩個都要，寫的如出一轍；

技巧，在定義__repr__後，__str__ = __repr__，相似__hash__ = None；

例：

class A:

def __init__(self):

self.a = 'a'

self.b = 'b'

def __repr__(self):

return 'repr: {},{}'.format(self.a,self.b)

def __str__(self):

return 'str: {},{}'.format(self.a,self.b)

print(A()) #print函數使用__str__

print([A()]) #[]使用__str__，但其內部使用__repr__

print(([str(A())])) #[]使用__str__，str()函數也使用__str__

print('str:a,b')

s = 'b'

print(['a'],(s,))

輸出：

str: a,b

[repr: a,b]

['str: a,b']

str:a,b

['a'] ('b',)

例2：

class A:

def __init__(self):

self.a = 'a'

self.b = 'b'

# def __repr__(self):

# return 'repr: {},{}'.format(self.a,self.b)

def __str__(self):

return 'str: {},{}'.format(self.a,self.b)

print(A())

print([A()]) #內部調用__repr__()，__repr__()沒有則調用object打印內存地址

print(([str(A())]))

print('str:a,b')

s = 'b'

print(['a'],(s,))

輸出：

str: a,b

[<__main__.A object at 0x7f5ac6059470>]

['str: a,b']

str:a,b

['a'] ('b',)

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