1. 魔法方法概念
python中内置的有特殊功能的函数，以__开头，比如我们使用print函数去打印，实际上是调用了内置的__str__方法
2. __new__方法，创建对象时被调用
通过代码来看下__new__和__init__被调用的顺序：
1 class MyClass:
2
3 def __init__(self): # 初始化属性
4 print("我是init，初始化对象方法")
5
6 def __new__(cls, *args, **kwargs):
7 print("我是new，创建对象方法")
8 return super().__new__(cls) # 创建对象
9
10
11 MyClass()
12
13 """
14 运行结果：
15 我是new，创建对象方法
16 我是init，初始化对象方法
17 """
通过__new__ 方法，实现单例模式：
class Singleton:
__instance = None
def __init__(self, a):
self.a = a
def __new__(cls, *args, **kwargs):
if cls.__instance is None: # 类没有实例，创建实例
cls.__instance = super().__new__(cls)
else: # 类已有实例，更新属性
cls.__instance.__init__(*args, **kwargs)
return cls.__instance
print(Singleton(1))
print(Singleton(2))
"""
运行结果：
<__main__.Singleton object at 0x000001B40283A160>
<__main__.Singleton object at 0x000001B40283A160>
"""
3. 上下文管理器协议
实现了__enter__、__exit__方法，我们使用 with open()打开文件，不需要手动关闭文件，接下来看代码案例：
1 class MyFile:
2
3 def __init__(self, path):
4 self.path = path
5
6 def __enter__(self):
7 print("我是with开始，自动调用的方法：__enter__")
8 self.f = open(self.path, 'r', encoding='utf-8')
9 return self
10
11 def read(self):
12 return self.f.read()
13
14 def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
15 self.f.close()
16 print("我是with结束，自动调用的方法：__exit__")
17
18
19 with MyFile(r"test.txt") as f:
20 f.read()
21 print("我是with中执行的内容")
22
23 """
24 执行结果：
25 我是with开始，自动调用的方法：__enter__
26 我是with中执行的内容
27 我是with结束，自动调用的方法：__exit__
28 """
4. __call__，对象可否被调用
我们经常碰到的：TypeError: 'XXX' object is not callable，就是没有实现__call__
1 class MyCall:
2 def __call__(self, *args, **kwargs):
3 print("我是对象被调用时，触发的方法")
4
5
6 MyCall()()
7 """
8 运行结果：
9 我是对象被调用时，触发的方法
10 """
5. __str__，使用print()函数调用的方法
我们使用print()，控制台输出的内容是我们在__str__返回的内容
1 class MyStr:
2
3 def __init__(self, desc: str):
4 self.desc = desc
5
6 def __str__(self):
7 return self.desc # 返回值必须为str类型
8
9
10 print(MyStr("我是print时调用的方法"))
11 """
12 运行结果：
13 我是print时调用的方法
14 """
6. 算数运算符
我们在使用对象的加、减、乘、除时，也是调用了对象内部的魔法方法
1 class MyIntOperation:
2
3 def __init__(self, num: int):
4 self.num = num
5
6 def __add__(self, other):
7 self.num = self.num + other.num
8 return self
9
10 def __sub__(self, other):
11 self.num = self.num - other.num
12 return self
13
14 def __str__(self):
15 return str(self.num)
16
17
18 a = MyIntOperation(1)
19 b = MyIntOperation(2)
20 print(f"相加结果：{a + b}")
21 print(f"相减结果：{a - b}")
22 """
23 运行结果：
24 相加结果：3
25 相减结果：1
26 """
7. 类属性访问机制
我们在访问类属性：setattr()、self.属性、getattr()等操作时，调用了对应的魔法方法
1 class MyClass:
2
3 def __getattribute__(self, item):
4 print("我是访问类中存在的属性时，被调用的方法")
5 # 可以进行一系列的操作，比如设置某些类属性不可以被访问
6 return super().__getattribute__(item)
7
8 def __getattr__(self, item):
9 print("我是访问类中不存在的属性时，被调用的方法")
10 # 可以进行一系列的操作
11 raise AttributeError(f"{MyClass.__name__} 中没有属性：{item}")
12
13 def __setattr__(self, key, value):
14 print("我是给类设置属性时，被调用的方法")
15 # 可以进行一系列的操作
16 return super().__setattr__(key, value)
17
18 def __delattr__(self, item):
19 print("我是删除类属性时，被调用的方法")
20 # 可以进行一系列的操作
21 return super().__delattr__(item)
22
23
24 my_class = MyClass()
25 my_class.name = "我是类属性a" # 设置类属性：name
26 """
27 运行结果：
28 我是给类设置属性时，被调用的方法
29 """
30 print(my_class.name) # 获取类属性：name
31 """
32 运行结果：
33 我是访问类中存在的属性时，被调用的方法
34 我是类属性a
35 """
36 del my_class.name # 删除类属性：name
37 """
38 运行结果：
39 我是删除类属性时，被调用的方法
40 """
41 print(my_class.name) # 获取不存在的类属性：name
42 """
43 运行结果：
44 我是访问类中不存在的属性时，被调用的方法
45 AttributeError: MyClass 中没有属性：name
46 """
8. 魔法方法大全
| 魔法方法 | 含义 |
| 基本的魔法方法 | |
| __new__(cls[, ...]) | 1. __new__ 是在一个对象实例化的时候所调用的第一个方法 |
| __init__(self[, ...]) | 构造器，当一个实例被创建的时候调用的初始化方法 |
| __del__(self) | 析构器，当一个实例被销毁的时候调用的方法 |
| __call__(self[, args...]) | 允许一个类的实例像函数一样被调用：x(a, b) 调用 x.__call__(a, b) |
| __len__(self) | 定义当被 len() 调用时的行为 |
| __repr__(self) | 定义当被 repr() 调用时的行为 |
| __str__(self) | 定义当被 str() 调用时的行为 |
| __bytes__(self) | 定义当被 bytes() 调用时的行为 |
| __hash__(self) | 定义当被 hash() 调用时的行为 |
| __bool__(self) | 定义当被 bool() 调用时的行为，应该返回 True 或 False |
| __format__(self, format_spec) | 定义当被 format() 调用时的行为 |
| 有关属性 | |
| __getattr__(self, name) | 定义当用户试图获取一个不存在的属性时的行为 |
| __getattribute__(self, name) | 定义当该类的属性被访问时的行为 |
| __setattr__(self, name, value) | 定义当一个属性被设置时的行为 |
| __delattr__(self, name) | 定义当一个属性被删除时的行为 |
| __dir__(self) | 定义当 dir() 被调用时的行为 |
| __get__(self, instance, owner) | 定义当描述符的值被取得时的行为 |
| __set__(self, instance, value) | 定义当描述符的值被改变时的行为 |
| __delete__(self, instance) | 定义当描述符的值被删除时的行为 |
| 比较操作符 | |
| __lt__(self, other) | 定义小于号的行为：x < y 调用 x.__lt__(y) |
| __le__(self, other) | 定义小于等于号的行为：x <= y 调用 x.__le__(y) |
| __eq__(self, other) | 定义等于号的行为：x == y 调用 x.__eq__(y) |
| __ne__(self, other) | 定义不等号的行为：x != y 调用 x.__ne__(y) |
| __gt__(self, other) | 定义大于号的行为：x > y 调用 x.__gt__(y) |
| __ge__(self, other) | 定义大于等于号的行为：x >= y 调用 x.__ge__(y) |
| 算数运算符 | |
| __add__(self, other) | 定义加法的行为：+ |
| __sub__(self, other) | 定义减法的行为：- |
| __mul__(self, other) | 定义乘法的行为：* |
| __truediv__(self, other) | 定义真除法的行为：/ |
| __floordiv__(self, other) | 定义整数除法的行为：// |
| __mod__(self, other) | 定义取模算法的行为：% |
| __divmod__(self, other) | 定义当被 divmod() 调用时的行为 |
| __pow__(self, other[, modulo]) | 定义当被 power() 调用或 ** 运算时的行为 |
| __lshift__(self, other) | 定义按位左移位的行为：<< |
| __rshift__(self, other) | 定义按位右移位的行为：>> |
| __and__(self, other) | 定义按位与操作的行为：& |
| __xor__(self, other) | 定义按位异或操作的行为：^ |
| __or__(self, other) | 定义按位或操作的行为：| |
| 反运算 | |
| __radd__(self, other) | （与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用） |
| __rsub__(self, other) | （与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用） |
| __rmul__(self, other) | （与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用） |
| __rtruediv__(self, other) | （与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用） |
| __rfloordiv__(self, other) | （与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用） |
| __rmod__(self, other) | （与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用） |
| __rdivmod__(self, other) | （与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用） |
| __rpow__(self, other) | （与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用） |
| __rlshift__(self, other) | （与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用） |
| __rrshift__(self, other) | （与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用） |
| __rand__(self, other) | （与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用） |
| __rxor__(self, other) | （与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用） |
| __ror__(self, other) | （与上方相同，当左操作数不支持相应的操作时被调用） |
| 增量赋值运算 | |
| __iadd__(self, other) | 定义赋值加法的行为：+= |
| __isub__(self, other) | 定义赋值减法的行为：-= |
| __imul__(self, other) | 定义赋值乘法的行为：*= |
| __itruediv__(self, other) | 定义赋值真除法的行为：/= |
| __ifloordiv__(self, other) | 定义赋值整数除法的行为：//= |
| __imod__(self, other) | 定义赋值取模算法的行为：%= |
| __ipow__(self, other[, modulo]) | 定义赋值幂运算的行为：**= |
| __ilshift__(self, other) | 定义赋值按位左移位的行为：<<= |
| __irshift__(self, other) | 定义赋值按位右移位的行为：>>= |
| __iand__(self, other) | 定义赋值按位与操作的行为：&= |
| __ixor__(self, other) | 定义赋值按位异或操作的行为：^= |
| __ior__(self, other) | 定义赋值按位或操作的行为：|= |
| 一元操作符 | |
| __pos__(self) | 定义正号的行为：+x |
| __neg__(self) | 定义负号的行为：-x |
| __abs__(self) | 定义当被 abs() 调用时的行为 |
| __invert__(self) | 定义按位求反的行为：~x |
| 类型转换 | |
| __complex__(self) | 定义当被 complex() 调用时的行为（需要返回恰当的值） |
| __int__(self) | 定义当被 int() 调用时的行为（需要返回恰当的值） |
| __float__(self) | 定义当被 float() 调用时的行为（需要返回恰当的值） |
| __round__(self[, n]) | 定义当被 round() 调用时的行为（需要返回恰当的值） |
| __index__(self) | 1. 当对象是被应用在切片表达式中时，实现整形强制转换 2. 如果你定义了一个可能在切片时用到的定制的数值型,你应该定义 __index__ 3. 如果 __index__ 被定义，则 __int__ 也需要被定义，且返回相同的值 |
| 上下文管理（with 语句） | |
| __enter__(self) | 1. 定义当使用 with 语句时的初始化行为 2. __enter__ 的返回值被 with 语句的目标或者 as 后的名字绑定 |
| __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback) | 1. 定义当一个代码块被执行或者终止后上下文管理器应该做什么 2. 一般被用来处理异常，清除工作或者做一些代码块执行完毕之后的日常工作 |
| 容器类型 | |
| __len__(self) | 定义当被 len() 调用时的行为（返回容器中元素的个数） |
| __getitem__(self, key) | 定义获取容器中指定元素的行为，相当于 self[key] |
| __setitem__(self, key, value) | 定义设置容器中指定元素的行为，相当于 self[key] = value |
| __delitem__(self, key) | 定义删除容器中指定元素的行为，相当于 del self[key] |
| __iter__(self) | 定义当迭代容器中的元素的行为 |
| __reversed__(self) | 定义当被 reversed() 调用时的行为 |
| __contains__(self, item) | 定义当使用成员测试运算符（in 或 not in）时的行为 |