Python一切皆對象,但同時,Python還是一個多範式語言(multi paradigm),你不僅可以使用面向對象的方式來編寫程式,還可以用面向過程的方式來編寫相同功能的程式(還有函數式、聲明式等,我們暫不深入)。Python的多範式依賴於Python對象中的特殊方法(specia ...
Python一切皆對象,但同時,Python還是一個多範式語言(multi-paradigm),你不僅可以使用面向對象的方式來編寫程式,還可以用面向過程的方式來編寫相同功能的程式(還有函數式、聲明式等,我們暫不深入)。Python的多範式依賴於Python對象中的特殊方法(special method)。
特殊方法名的前後各有兩個下劃線。特殊方法又被成為魔法方法(magic method),定義了許多Python語法和表達方式,正如我們在下麵的例子中將要看到的。當對象中定義了特殊方法的時候,Python也會對它們有“特殊優待”。比如定義了__init__()方法的類,會在創建對象的時候自動執行__init__()方法中的操作。
(可以通過dir()來查看對象所擁有的特殊方法,比如dir(1))
運算符
Python的運算符是通過調用對象的特殊方法實現的。比如:
'abc' + 'xyz' # 連接字元串
實際執行瞭如下操作:
'abc'.__add__('xyz')
所以,在Python中,兩個對象是否能進行加法運算,首先就要看相應的對象是否有__add__()方法。一旦相應的對象有__add__()方法,即使這個對象從數學上不可加,我們都可以用加法的形式,來表達obj.__add__()所定義的操作。在Python中,運算符起到簡化書寫的功能,但它依靠特殊方法實現。
Python不強制用戶使用面向對象的編程方法。用戶可以選擇自己喜歡的使用方式(比如選擇使用+符號,還是使用更加面向對象的__add__()方法)。特殊方法寫起來總是要更費事一點。
嘗試下麵的操作,看看效果,再想想它的對應運算符
(1.8).__mul__(2.0)
True.__or__(False)
內置函數
與運算符類似,許多內置函數也都是調用對象的特殊方法。比如
len([1,2,3]) # 返回表中元素的總數
實際上做的是
[1,2,3].__len__()
相對與__len__(),內置函數len()也起到了簡化書寫的作用。
嘗試下麵的操作,想一下它的對應內置函數
(-1).__abs__()
(2.3).__int__()
表(list)元素引用
下麵是我們常見的表元素引用方式
li = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
print(li[3])
上面的程式運行到li[3]的時候,Python發現並理解[]符號,然後調用__getitem__()方法。
li = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
print(li.__getitem__(3))
嘗試看下麵的操作,想想它的對應
li.__setitem__(3, 0)
{'a':1, 'b':2}.__delitem__('a')
函數
我們已經說過,在Python中,函數也是一種對象。實際上,任何一個有__call__()特殊方法的對象都被當作是函數。比如下麵的例子:
class SampleMore(object):
def __call__(self, a):
return a + 5
add = SampleMore() # A function object
print(add(2)) # Call function
map(add, [2, 4, 5]) # Pass around function object
add為SampleMore類的一個對象,當被調用時,add執行加5的操作。add還可以作為函數對象,被傳遞給map()函數。
當然,我們還可以使用更“優美”的方式,想想是什麼。
總結
對於內置的對象來說(比如整數、表、字元串等),它們所需要的特殊方法都已經在Python中準備好了。而用戶自己定義的對象也可以通過增加特殊方法,來實現自定義的語法。特殊方法比較靠近Python的底層,許多Python功能的實現都要依賴於特殊方法。我們將在以後看到更多的例子。
大黃蜂,還是Camaro跑車
Python的許多語法都是基於其面向對象模型的封裝。對象模型是Python的骨架,是功能完備、火力強大的大黃蜂。但是Python也提供更加簡潔的語法,讓你使用不同的編程形態,從而在必要時隱藏一些面向對象的介面。正如我們看到的Camaro跑車,將自己威風的火藥庫收起來,提供方便人類使用的車門和座椅。
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