python 魔术方法（四）非常用方法与运算符重载方法大合集

1. 引言

前面三篇文章中，我们介绍了最为常用的一系列 python 的魔术方法。

python 魔术方法（一） 自定义容器类与类属性控制

python 魔术方法（二） 对象的创建与单例模式的实现

python 魔术方法（三）对象的打印 -- __repr__ 与 __str__

还有一些并不是那么常用，但却会在你需要他们的关键时刻产生特别的效果的一系列魔术方法。 本文就将带你一一领略他们的用法和用途。

2. 可调用对象 — __call__

在 Python 中，方法是一种特殊的对象，他们除了可调用外，也和其他对象一样可以作为其他方法的参数。 利用特殊的魔术方法 — __call__ 我们可以让类实例也具有和普通方法一样的特性 — 可调用。

class TechlogTest:
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print('hello world')

if __name__ == '__main__':
    test = TechlogTest()
    test()

打印出了：

hello world

3. 深拷贝与浅拷贝

此前的文章中，我们已经介绍过深拷贝与浅拷贝： python 序列与深浅拷贝

3.1. 浅拷贝 — copy.copy

copy 包提供了浅拷贝和深拷贝的特性。 浅拷贝是将原始对象的所有数据都拷贝一份，但是原始数据中的子对象却并不进行拷贝，只是拷贝子对象的引用。 这样，虽然修改原始对象中任何普通元素都不会影响到拷贝出来的对象，但是对原始对象中子对象的修改就会同步到拷贝对象中。

>>> import copy
>>> alist = [1,2,3,["a","b"]]
>>> c = copy.copy(alist)
>>> c
[1, 2, 3, ['a', 'b']]
>>> alist[2] = 5
>>> alist
[1, 2, 5, ['a', 'b']]
>>> c
[1, 2, 3, ['a', 'b']]
>>> alist[3].append('c')
>>> alist
[1, 2, 5, ['a', 'b', 'c']]
>>> c
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]

3.2. 深拷贝 — copy.deepcopy

与浅拷贝不同，深拷贝会递归拷贝对象及其所有的子对象。

>>> import copy
>>> alist = [1,2,3,["a","b"]]
>>> c = copy.deepcopy(alist)
>>> alist[3].append("c")
>>> c
[1, 2, 3, ['a', 'b']]
>>> alist
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]

3.3. 魔术方法 __copy__ 与 __deepcopy__

对于基础类型，copy.copy 与 copy.deepcopy 两个操作可以分别如预期的工作，但对于我们的自定义类型，Python 解释器就无能为力了，如果想让 copy.copy 与 copy.deepcopy 能够正常工作，我们就必须实现下面两个魔术方法。

__copy__(self)
__deepcopy__(self, memodict={})

4. 上下文管理 — with … as

Python 2.5 引入了 with 关键字，用来实现程序运行上下文的自动清理。

with open("foo.txt") as fd:
    # do something use fd

上述代码在 with 块运行结束时会自动完成 fd 的 close 操作，那么，这是如何实现的呢。 当 with 块被执行时，解释器会自动调用对象的 __enter__ 方法。 而在 with 块结束时，解释器则会自动调用对象的 __exit__ 方法，__exit__ 方法最终可以选择返回 True 或抛出异常。

5. 反射

Python 有两个内置函数用来判断一个类的类型或继承关系：isinstance 和 issubclass。 虽然绝大部分情况下，我们只要按照默认的工作来使用他们即可，但某些特殊情况下，能够改变并指定他们的行为方式，将十分有用。

__instancecheck__(self, instance)
__subclasscheck__(self, subclass)

6. 运算符重载

6.1. 用于比较的魔术方法

__cmp__(self, other) — 是比较方法里面最基本的的魔法方法。 __eq__(self, other) — 定义相等符号的行为，== __ne__(self,other) — 定义不等符号的行为，！= __lt__(self,other) — 定义小于符号的行为，< __gt__(self,other) — 定义大于符号的行为，> __le__(self,other) — 定义小于等于符号的行为，<= __ge__(self,other) — 定义大于等于符号的行为，>=

6.2. 数值计算的魔术方法

6.2.1. 单目运算符和函数

__pos__(self) — 实现一个取正数的操作。 __neg__(self) — 实现一个取负数的操作。 __abs__(self) — 实现一个内建的abs()函数的行为。 __invert__(self) — 实现一个取反操作符（~操作符）的行为。 __round__(self, n) — 实现一个内建的round（）函数的行为。 __floor__(self) — 实现math.floor()的函数行为。 __ceil__(self) — 实现math.ceil()的函数行为。 __trunc__(self) — 实现math.trunc()的函数行为。

6.2.2. 双目运算符或函数

__add__(self, other) — 实现一个加法。 __sub__(self, other) — 实现一个减法。 __mul__(self, other) — 实现一个乘法。 __floordiv__(self, other) — 实现一个“//”操作符产生的整除操作（） __div__(self, other) — 实现一个“/”操作符代表的除法操作。 __truediv__(self, other) — 实现真实除法。 __mod__(self, other) — 实现一个“%”操作符代表的取模操作。 __divmod__(self, other) — 实现一个内建函数divmod（） __pow__ — 实现一个指数操作(“**”操作符）的行为。 __lshift__(self, other) — 实现一个位左移操作（<<）的功能。 __rshift__(self, other) — 实现一个位右移操作（>>）的功能。 __and__(self, other) — 实现一个按位进行与操作（&）的行为。 __or__(self, other) — 实现一个按位进行或操作的行为。 __xor__(self, other) — 实现异或操作。

6.3. 增量运算

__iadd__(self, other) — 加法赋值。 __isub__(self, other) — 减法赋值。 __imul__(self, other) — 乘法赋值。 __ifloordiv__(self, other) — 整除赋值，地板除，相当于 //= 运算符。 __idiv__(self, other) — 除法赋值，相当于 /= 运算符。 __itruediv__(self, other) — 真除赋值。 __imod_(self, other) — 模赋值，相当于 %= 运算符。 __ipow__ — 乘方赋值，相当于 **= 运算符。 __ilshift__(self, other) — 左移赋值，相当于 <<= 运算符。 __irshift__(self, other) — 左移赋值，相当于 >>= 运算符。 __iand__(self, other) — 与赋值，相当于 &= 运算符。 __ior__(self, other) — 或赋值。 __ixor__(self, other) — 异或运算符，相当于 ^= 运算符。

6.4. 类型转换

__int__(self) — 转换成整型。 __long__(self) — 转换成长整型。 __float__(self) — 转换成浮点型。 __complex__(self) — 转换成复数型。 __oct__(self) — 转换成八进制。 __hex__(self) — 转换成十六进制。 __index__(self) — 如果你定义了一个可能被用来做切片操作的数值型，你就应该定义 __index__ __trunc__(self) — 当 math.trunc(self) 使用时被调用 __trunc__ 返回自身类型的整型截取。 __coerce__(self, other) — 执行混合类型的运算。

7. 参考资料

《流畅的 python》。 https://www.cnblogs.com/pyxiaomangshe/p/7927540.html。