什么是特殊方法？當我們在設計一個類的時候，python中有一個用于初始化的方法$__init__$，類似于java中的構造器，這個就是特殊方法，也叫作魔術方法。簡單來說，特殊方法可以給你設計的類加上一些神奇的特性，比如可以進行python原生的切片操作，迭代、連乘操作等。在python中，特殊方法以雙下劃線開始，以雙下劃線結束。
一個大例子
數學中有一個表示數的概念叫做向量，但是python中的數據類型卻沒有。我們來設法用python實現它。
首先考慮，向量跟普通的數據類型不同，傳統的數可以直接進行運算，向量則需要對不同的坐標分別運算。來試試。
首先定義一個類，實現初始化方法。
# 實現向量類型class Vector: def __init__(self, x=0, y=0): self.x = x self.y = y
如何實現向量的加法？二維向量中，向量的加法就是每個坐標分別相加得到的結果。在python中有個$__add__$方法，用來進行加法操作。
class Vector: def __init__(self, x=0, y=0): self.x = x self.y = y # 實現向量加法 def __add__(self, other): x = self.x + other.x y = self.y + other.y return Vector(x, y)
我們對x和y變量分別進行相加，然后返回Vector。在python你可以對字符串直接用加法拼接起來的原理就在此，python實現了針對字符串的add方法。
實現了加法，乘法的道理一樣，分別對每個坐標單獨相乘即可。
class Vector: def __init__(self, x=0, y=0): self.x = x self.y = y # 實現向量加法 def __add__(self, other): x = self.x + other.x y = self.y + other.y return Vector(x, y) # 實現向量乘法，例如r*3 def __mul__(self, scalar): return Vector(self.x*scalar, self.y*scalar)
我們在進行向量運算時還有一個常用的操作是求向量的模，我們用$__abs__$特殊方法來實現，abs一般用來求一個數的絕對值，向量用不到，用來求模剛好合適。使用math模塊中的hypot方法計算$/sqrt(x^2+y^2)$。
class Vector: def __init__(self, x=0, y=0): self.x = x self.y = y # 真假值，如果向量模為0，返回false def __bool__(self): return bool(abs(self)) # 實現向量加法 def __add__(self, other): x = self.x + other.x y = self.y + other.y return Vector(x, y) # 實現向量乘法，例如r*3 def __mul__(self, scalar): return Vector(self.x*scalar, self.y*scalar) # 返回向量的模 # hypot()返回歐幾里德范數 sqrt(x*x + y*y) def __abs__(self): return hypot(self.x, self.y)
找個例子運行下。
v = Vector(2, 3)print(v)v2 = Vector(4, 5)print(v+v2)print(v+v2*2)
<__main__.Vector object at 0x000002B4B1843C50><__main__.Vector object at 0x000002B4B1843EF0><__main__.Vector object at 0x000002B4B1843898>
可以運行了，貌似是正確的，但是輸出的結果很奇怪。怎么辦？python中有個$__repr__$特殊方法，可以修改控制臺輸出的樣式。
class Vector: def __init__(self, x=0, y=0): self.x = x self.y = y # 真假值，如果向量模為0，返回false def __bool__(self): return bool(abs(self)) # 實現向量加法 def __add__(self, other): x = self.x + other.x y = self.y + other.y return Vector(x, y) # 實現向量乘法，例如r*3 def __mul__(self, scalar): return Vector(self.x*scalar, self.y*scalar) # 返回向量的模 # hypot()返回歐幾里德范數 sqrt(x*x + y*y) def __abs__(self): return hypot(self.x, self.y) # 實現__repr__方法，在控制臺打印向量時會輸出Vector(1, 2) # 實現__str__，使用str()返回字符串 def __repr__(self): return 'Vector(%r, %r)' % (self.x, self.y)
實現了$__repr__$方法，我們就可以在控制臺輸出Vecotor（x,y）。與之對應的有個$__str__$方法，使用str（）返回相應的字符串，展示給用戶。
現在來看下之前程序運行的結果。
v = Vector(2, 3)print(v)v2 = Vector(4, 5)print(v+v2)print(v+v2*2)print(abs(v))
Vector(2, 3)Vector(6, 8)Vector(10, 13)3.605551275463989
效果不錯。
通過實現特殊方法，自定義類型可以表現的跟內置類型一樣，讓我們能夠寫出更具有python風格的代碼。
除了上面說到的幾個特殊方法外，python還有差不多80多個特殊方法，比如$__len__$方法可以用來求長度，$__getitem__$可以使用haha[2]之類的操作進行切片和迭代等，同樣的還有$__setitem__$。
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