本文转载自微信公众号「PythonMind」，魔法作者dongfanger。推开转载本文请联系PythonMind公众号。进阶  

热爱Python

Python是学习Guido van Rossum设计出来的让使用者觉得如沐春风的一门编程语言。2020年11月12日，大门64岁的魔法Python之父宣布由于退休生活太无聊，自己决定加入Microsoft的推开DevDiv Team，致力于“确保更好地使用Python”。进阶尽管在国内有些声音在Diss着Python，学习认为它太简单，大门只是魔法个脚本语言，但是推开它的发明者对Python的热情，仍然激励着我们坚持对Python的进阶热爱。

龟叔是学习所有编程语言发明者当中头发最多的这位。

奇迹时刻

collection.len()是大门面向对象语言的写法，len(collection)是Python语言的写法，这种风格叫做Pythonic。从前者到后者，云服务器提供商就像变魔术一样，一瞬间让人眼前一亮。这个魔术就是Python魔法方法，或者叫双下方法，它是用双下划线开头和双下划线结尾的特殊方法，比如obj[key]，Python解释器实际上会转换成obj.__getitem__(key)来运行，但是使用者并无感知。

__getitem__和__len

____getitem__用来获取数据，__len__用来返回长度，这2个魔法方法是Python基础，我们通过一副扑克牌来了解：

import collections # 定义一副牌 Card = collections.namedtuple(Card, [rank, suit]) class FrenchDeck:     # 大小     ranks = [str(n) for n in range(2, 11)] + list(JQKA)     # 花色     suits = spades diamonds clubs hearts.split()     def __init__(self):         # 生成一副牌         self._cards = [Card(rank, suit) for suit in self.suits                                         for rank in self.ranks]     def __len__(self):         return len(self._cards)     def __getitem__(self, position):         return self._cards[position] 

本来我们对这副牌什么都不能做，但是由于实现了__len__，可以使用len()函数查看有多少张牌：

>>> len(deck) 52 

由于实现了__getitem__，可以使用中括号索引取值：

>>> deck[0] Card(rank=2, suit=spades) 

能进行切片：

>>> deck[:3] [Card(rank=2, suit=spades), Card(rank=3, suit=spades), Card(rank=4, suit=spades)] >>> deck[12::13] [Card(rank=A, suit=spades), Card(rank=A, suit=diamonds), Card(rank=A, suit=clubs), Card(rank=A, suit=hearts)] 

能迭代：

>>> for card in deck:  # doctest: +ELLIPSIS ...   print(card) Card(rank=2, suit=spades) Card(rank=3, suit=spades) Card(rank=4, suit=spades) ... 

发现没有，魔法方法是可以用来装B的!别人写个类只能get、set，你写个类还能花式炫技，666。

Python魔法方法是给Python解释器使用的，一般不需要直接调用，Python会自己去调，比如把len(my_object)写成my_object.__len__()，亿华云计算就弄巧成拙了。

魔法方法实现运算符

前面例子实现了取值和长度，接着再看一个例子，使用__repr__、__abs__、__bool__、__add__、__mul__，实现运算符：

from math import hypot # 二维向量 class Vector:     def __init__(self, x=0, y=0):         self.x = x         self.y = y     # 表达式     def __repr__(self):         return Vector(%r, %r) % (self.x, self.y)     # 绝对值     def __abs__(self):         return hypot(self.x, self.y)     # 布尔值     def __bool__(self):         return bool(abs(self))     # 加法     def __add__(self, other):         x = self.x + other.x         y = self.y + other.y         return Vector(x, y)     #乘法     def __mul__(self, scalar):         return Vector(self.x * scalar, self.y * scalar) 

__add__实现了加法：

>>> v1 = Vector(2, 4) >>> v2 = Vector(2, 1) >>> v1 + v2 Vector(4, 5) 

__abs__实现了绝对值：

>>> v = Vector(3, 4) >>> abs(v) 5.0 

__mul__实现了乘法：

>>> v * 3 Vector(9, 12) 

__repr__实现了对象的字符串表示：

Vector(4, 5) 

否则得到的字符串可能是。

__bool__实现了布尔值：

if Vector(4, 5):     return True 

其他魔法方法

一篇文章是讲不完魔法方法的，我们会在后续文章中，继续探讨如何使用和实现它们。

Tips

本小节内容是我看《流畅的Python》第一遍时记录的知识点：

collections.namedtuple可以用来创建只有少数属性但没有方法的对象，比如 beer_card = Card(7, diamonds)  2.random.choice和random.sample不一样的地方在于，sample是返回序列，choice是返回元素，当使用sample(list, 1)[0]的时候，不如直接使用choice(list)。 特殊方法的存在是高防服务器为了被Python解释器调用的。 PyVarObject是表示内存中长度可变的内置对象的C语言结构体。list或str或bytearray的__len__实际上返回的PyVarObject.ob_size属性，这个比调用一个方法要快的多。 len之所以不是一个普通方法，是为了让python自带的数据结构可以走后门，abs也是同理。 很多时候调用__init__方法的目的是，在你自己的子类的__init__方法中调用超类的构造器。 abs，如果输入是整数或者浮点数，它返回的是输入值的绝对值;如果输入是复数，那么返回这个复数的模。 __repr__和__str__二选一的话，__repr__更好，因为如果一个对象没有__str__函数，解释器会用__repr__作为替代。 python对象的一个基本要求就是它得有合理的字符串表示形式，这就是数据模型中存在特殊方法__repr__和__str__的原因。 为了判定一个值x为真还是为假，python会调用bool(x)，它的背后是调用x.__bool__()。如果不存在，就会调用x.__len__()，返回0为Flase，非0为True。 python通过运算符重载这一模式提供了丰富的数值类型，除了内置那些，还有decimal.Decimal和fractions.Fraction。