【翻译】5个 Python 类的未知技巧

翻译
5 Unknown Tricks for Python Classes
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Python 有许多强大的特性,在处理类时提供了极大的灵活性。 在这里,我将向你展示五个高级特性,它们可以帮助你编写更好的代码。
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创建一个常量值 假设我们正在创建一个 Circle 类。 我们可能需要一种计算面积和一种计算周长的方法:
class Circle(): def __init__(self, radius): self.radius = radiusdef area(self): return 3.14 * self.radius * self.radius def perimeter(self): return 2 * 3.14 * self.radius

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这个实现似乎可行,但是如果我们想将 pi 的值更改为更精确怎么办? 我们需要在两个地方更改它。 一个更好的主意是将 pi 的值保存在一个变量中:
class Circle(): def __init__(self, radius): self.radius = radius self.pi = 3.14def area(self): return self.pi * self.radius * self.radius def perimeter(self): return 2 * self.pi * self.radius

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但是,现在任何人都可以更改 pi 的值。 这可不是什么好事:如果用户编写如下内容怎么办:
c = Circle(4) c.pi = 5

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这将破坏我们所有的功能! 显然,我们必须对此做些什么。 不幸的是,Python 不允许创建常量。 我们可以使用一个函数,该函数带有标签 @property,并返回 pi。 这样,函数就可以像变量一样被调用而无需括号。
class Circle(): def __init__(self, radius): self.radius = radius@property def pi(self): return 3.14def area(self): return self.pi * self.radius * self.radius def perimeter(self): return 2 * self.pi * self.radius

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现在 pi 的值不能被用户更改,它只存储在一个地方。
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多个类构造函数 在 Python 中,类的构造函数是用 __init__ 方法定义的。 不幸的是,不允许函数重载,因此我们只能定义一个这样的函数。 但是,有一种方法可以使用类似于类构造函数的方法。 这可以使用 @classmethod 标签来完成。
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例如,假设我们正在创建一个 Date 类 。 第一个构造函数是:
class Date(): def __init__(self, day, month, year): self.day = day self.month = month self.year = year

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现在我们可能想要添加另一个构造函数,从 dd/mm/yyyy 格式的字符串中获取日期。 我们可以在 Date 类中创建一个类方法:
@classmethod def fromString(obj, s): day = int(s[:2]) month = int(s[3:5]) year = int(s[6:]) return obj(day, month, year) # Return a new object

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现在我们可以通过调用 fromString 方法创建一个新的 Date 对象:
d = Date.fromString("21/07/2020") print(d.day, d.month, d.year) Output: 21 7 2020

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创建枚举 假设你的程序中有一个代表星期几的变量。 你可能会将它表示为一个整数,例如星期一是 1,星期二是 2 等等。但是,这不是最佳的,因为你必须记住你是从 0 开始还是从 1 开始。
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此外,当你打印该值时,它将只是一个整数,因此你需要一个函数将其转换为正确的名称。
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幸运的是,我们可以使用 enum 库中的 Enum 类。 当你创建 Enum 的子类时,它包含一组变量,每个变量都有自己的值,你可以在程序中使用这些变量。 例如,在前一种情况下,你将编写如下内容:
from enum import Enumclass WeekDay(Enum): Monday = 1 Tuesday = 2 Wednesday = 3 Thursday = 4 Friday = 5 Saturday = 6 Sunday = 7

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现在将变量设置为值 Friday 你可以写
day = WeekDay.Friday

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并且你还可以获取 Friday 表示的整数值:
intDay = day.value # This will be 5

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迭代器 迭代器是允许你迭代数据结构中的所有元素的类。 迭代器的一个例子是 range 函数:你可以迭代某个范围内的所有整数值(例如,通过使用 for 循环)。
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如果你想创建你自己的迭代器,你只需要实现 __next__ __iter__ 方法。
  • __iter__ 应该返回迭代器对象(所以它在大多数情况下返回 self)
  • __next__ 应该返回数据结构的下一个元素
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假设我们正在创建一个迭代器来向后循环遍历一个列表。 正确的做法是:
class Backward(): def __init__(self, data): self.data = https://www.it610.com/article/data # The list we want to iterate self.index = len(self.data)def __iter__(self): return selfdef __next__(self): if(self.index == 0): raise StopIteration else: self.index -= 1 return self.data[self.index]

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如你所见,如果没有更多元素要迭代, __next__ 函数应该引发 StopIteration 错误。 否则,它将返回下一个要查看的元素。 现在我们可以在 for 循环中使用 Backward 对象:
bw = Backward([1,2,3,4,5]) for elem in bw: print(elem)

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输出结果将是:
5 4 3 2 1

以列表的形式访问类 ?
当我们使用列表时,我们可以使用方括号访问特定的值。 能够为我们自己的类实现类似的东西会很好。 我们可以使用 __getitem____setitem__ 来做到这一点。 当我们使用方括号时,列表会调用以下方法:
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  • x = l[idx] 等价 x = l.__getitem__(idx)
  • l[idx] = x 等价 l.__setitem__(idx, x)
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所以如果我们在我们的类中实现这两个方法,我们就可以像使用列表一样使用方括号。
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这是一个非常简单的例子(它是一个大小不能改变的列表,其索引从 1 开始):
class MyList(): def __init__(self, dimension): self.l = [0 for i in range(dimension)]def __getitem__(self, idx): return self.l[idx-1]def __setitem__(self, idx, data): self.l[idx-1]=dataml = MyList(5) ml[1] = 50 # Set the first element of ml to 50 ml[2] = 100 # Set the second element of ml to 100 x = ml[1] # x is now 50

总结
  • 使用 @property 创建常量
  • 使用 @classmethod 创建多个类构造函数
  • 使用 Enum 类创建枚举
  • 使用 __next__ 方法创建迭代器
  • 像处理列表一样访问类,使用 __setitem____getitem__
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