Python魔法函数：深入理解dunder方法及其应用174

Python中的“魔法函数”，也称为“dunder方法”（double underscore methods），是指以双下划线开头和结尾的方法，例如__init__, __str__, __len__等。这些方法赋予了Python类强大的扩展性和灵活性，允许我们自定义类的行为，使其与内置类型具有类似的特性，甚至超越它们。本文将深入探讨Python魔法函数的常见类型，并通过示例代码解释其用法和作用。

一、初始化和销毁：__init__, __del__

__init__ 方法是类的构造器，在创建对象时自动调用。它用于初始化对象的属性。 __del__ 方法是析构器，在对象被销毁时调用，用于执行清理工作，例如关闭文件或释放资源。需要注意的是，Python的垃圾回收机制并不保证__del__ 方法的精确执行时间，因此不应依赖它进行关键操作。
class Dog:
def __init__(self, name, breed):
= name
= breed
def __del__(self):
print(f"Goodbye, {}!")
my_dog = Dog("Buddy", "Golden Retriever")
print() # Output: Buddy
del my_dog #Output: Goodbye, Buddy!

二、字符串表示：__str__, __repr__

__str__ 方法返回对象的友好字符串表示，用于向用户显示。__repr__ 方法返回对象的官方字符串表示，用于调试和表示对象的内部状态。理想情况下，__repr__ 应该能够用于重建对象。
class Point:
def __init__(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
def __str__(self):
return f"Point({self.x}, {self.y})"
def __repr__(self):
return f"Point(x={self.x}, y={self.y})"
p = Point(1, 2)
print(str(p)) # Output: Point(1, 2)
print(repr(p)) # Output: Point(x=1, y=2)

三、算术运算符重载：__add__, __sub__, __mul__, __div__ 等

这些方法允许我们自定义类的算术运算符的行为。例如，__add__ 方法定义了加法运算符的行为。
class Vector:
def __init__(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
def __add__(self, other):
return Vector(self.x + other.x, self.y + other.y)
v1 = Vector(1, 2)
v2 = Vector(3, 4)
v3 = v1 + v2
print(f"({v3.x}, {v3.y})") # Output: (4, 6)

四、比较运算符重载：__eq__, __lt__, __gt__ 等

这些方法允许我们自定义类的比较运算符的行为，例如__eq__定义了等于运算符的行为。
class Person:
def __init__(self, age):
= age
def __eq__(self, other):
return ==
p1 = Person(30)
p2 = Person(30)
p3 = Person(25)
print(p1 == p2) # Output: True
print(p1 == p3) # Output: False

五、序列协议：__len__, __getitem__, __setitem__, __iter__

这些方法允许我们创建自定义序列类型，例如自定义列表或元组。__len__ 返回序列长度，__getitem__ 获取指定索引的元素，__setitem__ 设置指定索引的元素，__iter__ 返回迭代器。
class MyList:
def __init__(self, data):
= data
def __len__(self):
return len()
def __getitem__(self, index):
return [index]
def __iter__(self):
return iter()
my_list = MyList([1, 2, 3])
print(len(my_list)) # Output: 3
print(my_list[1]) # Output: 2
for item in my_list:
print(item) # Output: 1 2 3

六、上下文管理器：__enter__, __exit__

这些方法用于实现上下文管理器协议，例如使用with语句管理资源。__enter__ 方法在with 语句开始时执行，__exit__ 方法在with 语句结束时执行，即使发生异常。
class FileManager:
def __init__(self, filename):
= filename
= None
def __enter__(self):
= open(, 'w')
return
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
()
with FileManager("") as f:
("Hello, world!")

总结

Python 魔法函数提供了强大的机制来扩展和定制类的行为。理解和掌握这些魔法函数对于编写高质量、可扩展的Python代码至关重要。本文仅涵盖了部分常用的魔法函数，还有许多其他的魔法函数可以用于更高级的应用场景，建议读者进一步探索Python的官方文档以了解更多信息。

2025-05-31

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