“運算符重載”只是意味著在類方法中攔截內置的操作——當類的實例出現在內置操作中，Python自動調用你的方法，並且你的方法的返回值變成了相應操作的結果。以下是對重載的關鍵概念的複習：
·運算符重載讓類攔截常規的Python運算。
·類可重載所有Python表達式運算符。
·類也可重載打印、函數調用、屬性點號運算等內置運算。
·重載使類實例的行為像內置類型。
·重載是通過提供特殊名稱的類方法來實現的。
換句話說，當類中提供了某個特殊名稱的方法，在該類的實例出現在它們相關的表達式時，Python自動調用它們。正如我們已經學過的，運算符重載方法並非必需的，並且通常也不是默認的；如果你沒有編寫或繼承一個運算符重載方法，只是意味著你的類不會支持相應的操作。然而，當使用的時候，這些方法允許類模擬內置對象的接口，因此表現得更一致。
常見的運算符重載方法
注意：所有重載方法的名稱前後都有兩個下劃線字符，以便把同類中定義的變量名區別開來。特殊方法名稱和表達式或運算的映射關係，是由Python語言預先定義好的（在標準語言手冊中有說明）。例如，名稱__add__按照Python語言的定義，無論__add__方法的代碼實際在做些什麼，總是對應到了表達式+。
在Python中，如果我們想實現創建類似於序列和映射的類（可以迭代以及通過[下標]返回元素），可以通過重寫__getitem__、__setitem__、__delitem__、__len__方法去模擬。
__getitem__(self,key):返回鍵對應的值。
__setitem__(self,key,value)：設置給定鍵的值
__delitem__(self,key):刪除給定鍵對應的元素。
__len__():返回元素的數量
只要實現了__getitem__和 __len__方法，就會被認為是序列。而序列則可以迭代，比如用於for循環。
下面來看一下__getitem__的基本用法：
這裡出現了slice對象，slice() 函數實現切片對象，主要用在切片操作函數里的參數傳遞。
參數說明：
- start -- 起始位置
- stop -- 結束位置
- step -- 間距
例：
a_slice=slice(2,6,2) #從2 開始，到6 結束（不包含在內），每隔2取數
data=[1,2,3,4,5,6,7,8,9]
print(data[a_slice])
輸出：[3,5]
__setitem__的使用方法類似於__getitem__,起作用是通過切片的方法設置索引值:
__getitem__的索引迭代：
如果定義了此方法，for循環每次都會調用這個方法，從而產生更高的偏移值，甚至可以自定義偏移值遞增方法：
自定義迭代器
為了更好理解，先介紹一組基本概念：
- Iterable: 有迭代能力的對象，一個類，實現了__iter__，那麼就認為它有迭代能力，通常此函數必須返回一個實現了__next__的對象，如果自己實現了，你可以返回self，當然這個返回值不是必須的；
- Iterator: 迭代器(當然也是Iterable)，同時實現了__iter__和__next__的對象，缺少任何一個都不算是Iterator。
- 可以使用collection.abs裡面的Iterator和Iterable配合isinstance函數來判斷一個對象是否是可迭代的，是否是迭代器對象
- 只要實現了__iter__的對象就是可迭代對象(Iterable)，正常情況下，應該返回一個實現了__next__的對象(雖然這個要求不強制)，如果自己實現了__next__，當然也可以返回自己
- 同時實現了__iter__和__next__的是迭代器(Iterator)，當然也是一個可迭代對象了，其中__next__應該在迭代完成後，拋出一個StopIteration異常
- for語句會自動處理這個StopIteration異常以便結束for循環
例：生成一組平方數
有多個迭代器的對象：要達到多個迭代器的效果，__iter__只需要定義新的狀態對象，而不是返回self。
屬性引用：__getattr__與__setattr__
正常情況下，當我們調用類的方法或屬性時，如果不存在，就會報錯。要避免這個錯誤，除了可以加上一個屬性外，Python還有另一個機制，那就是寫一個__getattr__()方法，動態返回一個屬性。
<code>class student:
def __init__(self,name):
self.name=name
st=student('shun')
st.name
'shun'
st.age
AttributeError: 'student' object has no attribute 'age' #報錯/<code>這時我們嘗試重寫屬性：
<code>class student:
def __init__(self,name):
self.name=name
def __getattr__(self,attr):
if attr=='age':
return 20
else :
raise AttributeError('\'Student\' object has no attribute \'%s\'' % attr)
st=student('shun')
st.name
'shun'
st.age
20/<code>__setattr__(self, item, value):
當試圖對象的item特性賦值的時候將會被調用。如果定義了這個方法，不要使用self.attr=value，這樣會引起循環調用，正確的做法是使用屬性字典做索引。
<code> def __setattr__(self,key,value):
print('into __setattr__')
self.__dict__[key]=value
st=student('shun') #構造函數也會調用自己定義的__setattr__
st.name #因此你也可以通過設置__setattr__來讓構造函數完成一些額外的工作
into __setattr__
'shun'
st.age=21
st.age
into __setattr__
21/<code>應用：模擬實例屬性的私有性
<code>class PrivateExc(Exception): #定義異常類
pass
class Privacy(PrivateExc):
def __getattr__(self,attr):
if attr in self.Privates:
raise PrivateExc(attr,self)
else:
return self.__dict__[attr]
def __setattr__(self,attr,value):
if attr in self.Privates:
raise PrivateExc(attr,self)
else:
self.__dict__[attr]=value
class Test1(Privacy):
Privates=['age']
def __init__(self,name):
self.__dict__['name']=name
a=Test1('shun')
a.name
'shun'
a.age=21
PrivateExc: ('age', Test1('shun'))/<code>__add__和__radd__ 和 __iadd__
__radd__是自定義的類操作符，執行“右加”。
當python解釋器執行到a+b這樣的語句時，首先在查找a中有沒有__add__操作符，如果a中沒有定義，那麼就在b中查找並執行__radd__。
至於__iadd__()，是運算符類operator的成員函數，就是累加操作符的另一種調用形式。a = operator.__iadd__(a, b)就等價於a += b
<code>def __add__(self, other)#該類對象+別的對象時調用
return #加的結果
def __radd__(self, other)#別的對象+該類對象時調用
return #加的結果/<code> <code>class Point:
def __init__(self,x,y):
self.x=x
self.y=y
def __add__(self,other):
if isinstance(other,tuple):
return Point(self.x+other[0],self.y+other[1])
else:
return Point(self.x+other.x,self.y+other.y)
def __radd__(self,other):
return Point(self.x+other[0],self.y+other[1])
def __str__(self):
return '(%.2f,%.2f)'%(self.x,self.y)
def __repr__(self):
return '(%.2f,%.2f)'%(self.x,self.y)
a=Point(0,0)
b=Point(1.2,1.2)
a+=(1,2)
(1.00,2.00)
(1,2)+a
(2.00,4.00)#如果沒有__radd__會報錯/<code>其他__mul__,__rmul__的用法類似。
__call__
直白來說可以讓對象名當作函數名傳遞參數，繼續上面的point類：
<code> def __call__(self):
return math.sqrt(self.x**2+self.y**2)
a()
2.23606797749979/<code>比較重載
<code>def __eq__(self,other):
return (self.x==other.x and self.y==other.y)
def __lt__(self,other):
return self()other()
a=Point(0,0)
b=Point(1.2,1.2)
a==b
False
a/<code>實例：自定義數組類
<code>from operator import mul,add
class MyArray:
'''This an array used for storing numbers'''
def __isNumber(n):
return isinstance(n,(int,float))
def __init__(self,List=[]):
'''filte other types'''
self.__value=list(filter(MyArray.__isNumber,List))
def __del__(self): #析構函數，釋放內部封裝的列表
del self.__value
def __str__(self):
return str(self.__value)
def __len__(self):
return len(self.__value)
def append(self,List):#向數組中添加元素
if __isNumber(List):
self.__value.append(List)
elif isinstance(List,list):
self.__value.append(list(filter(MyArray.__isNumber,List)))
else:
pass #不是數字類型，不做任何處理
def __add__(self,n):
b=MyArray()
if MyArray.__isNumber(n):
b.__value=[i+n for i in self.__value]
elif isinstance(n,MyArray):
m1,m2=self.__value.copy(),n.__value.copy()
while any([m1,m2]): #自動根據長度進行擴展
b.__value.append((m1.pop(0) if m1 else 0)
+(m2.pop(0) if m2 else 0) )
elif isinstance(n,list): #對列表進行加
tmp=MyArray(n)
return self+tmp
return b
def dot(a,b):#計算內積
return sum(map(mul,a.__value,b.__value))
def __getitem__(self,index):
return self.__value[index]
def __setitem__(self,index,value):
self.__value[index]=value/<code>下一篇：類的設計方法簡介
