Python分享之特殊方法與多正規化

Python一切皆物件，但同時，Python還是一個多正規化語言(multi-paradigm),你不僅可以使用物件導向的方式來編寫程式，還可以用程式導向的方式來編寫相同功能的程式(還有函式式、宣告式等，我們暫不深入)。Python的多正規化依賴於Python物件中的特殊方法(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，正如我們在下面的例子中將要看到的。當物件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，會在建立物件的時候自動執行__init__()方法中的操作。

(可以透過dir()來檢視物件所擁有的特殊方法，比如dir(1))

運算子

Python的運算子是透過呼叫物件的特殊方法實現的。比如：

'abc' + 'xyz'               # 連線字串

實際執行了如下操作：

'abc'.__add__('xyz')

所以，在Python中，兩個物件是否能進行加法運算，首先就要看相應的物件是否有__add__()方法。一旦相應的物件有__add__()方法，即使這個物件從數學上不可加，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程式設計方法。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)

內建函式

與運算子類似，許多內建函式也都是呼叫物件的特殊方法。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__()，內建函式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式

(-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])

上面的程式執行到li[3]的時候，Python發現並理解[]符號，然後呼叫__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')

函式

我們已經說過，在Python中，函式也是一種物件。實際上，任何一個有__call__()特殊方法的物件都被當作是函式。比如下面的例子:

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類的一個物件，當被呼叫時，add執行加5的操作。add還可以作為函式物件，被傳遞給map()函式。