Python深入01 特殊方法與多範式

作者：Vamei 出處：http://www.cnblogs.com/vamei 歡迎轉載，也請保留這段聲明。

 

Python一切皆對象，但同時，Python還是一個多範式語言(multi-paradigm),你不僅可以使用物件導向的方式來編寫程式，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底線。特殊方法又被成為魔法方法(magic method)，定義了許多Python文法和表達方式，正如我們在下面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，會在建立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))

 

運算子

Python的運算子是通過調用對象的特殊方法實現的。比如：

'abc' + 'xyz'               # 連接字串

實際執行了如下操作：

'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，運算子起到簡化書寫的功能，但它依靠特殊方法實現。

Python不強制使用者使用物件導向的編程方法。使用者可以選擇自己喜歡的使用方式(比如選擇使用+符號，還是使用更加物件導向的__add__()方法)。特殊方法寫起來總是要更費事一點。

嘗試下面的操作，看看效果，再想想它的對應運算子

(1.8).__mul__(2.0)

True.__or__(False)

 

內建函數

與運算子類似，許多內建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__()，內建函數len()也起到了簡化書寫的作用。

嘗試下面的操作，想一下它的對應內建函數

(-1).__abs__()

(2.3).__int__()

 

表(list)元素引用

下面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))

嘗試看下面的操作，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。比如下面的例子:

class SampleMore(object):
def __call__(self, a):        return a + 5
add = SampleMore()     # A function objectprint(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

對於內建的對象來說(比如整數、表、字串等)，它們所需要的特殊方法都已經在Python中準備好了。而使用者自己定義的對象也可以通過增加特殊方法，來實現自訂的文法。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的許多文法都是基於其物件導向模型的封裝。物件模型是Python的骨架，是功能完備、火力強大的大黃蜂。但是Python也提供更加簡潔的文法，讓你使用不同的編程形態，從而在必要時隱藏一些物件導向的介面。正如我們看到的Camaro跑車，將自己威風的火藥庫收合來，提供方便人類使用的車門和座椅。