引言

python小程序之魔法方法（__init__方法、__str__方法、__del__方法）

一、__init__方法

1.1 题目

如何使用__init__方法

1.2 代码

class Cat:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def show_info(self):
        print(f'小猫的名字是：{self.name},小猫的年龄是：{self.age}岁')


blue_cat = Cat('小蓝', '3')
print(blue_cat.name)
blue_cat.show_info()

pink_cat = Cat('大粉', 4)
print(pink_cat.name)
pink_cat.show_info()

输出结果：

1.3 代码解释

1.3.1 逐行注释

这段代码定义了一个名为 Cat 的类，该类有两个属性：name 和 age，以及一个名为 show_info 的方法

class Cat:  # 定义一个名为Cat的类
    def __init__(self, name, age):  # 定义一个特殊方法__init__，它是类的构造器
        self.name = name  # 将传入的name参数赋值给对象的name属性
        self.age = age    # 将传入的age参数赋值给对象的age属性
    def show_info(self):  # 定义一个名为show_info的方法
        print(f'小猫的名字是：{self.name},小猫的年龄是：{self.age}岁')  # 打印出小猫的名字和年龄
# 使用Cat类创建一个名为blue_cat的实例，并传入'小蓝'和'3'作为参数
blue_cat = Cat('小蓝', '3')
print(blue_cat.name)  # 打印blue_cat实例的name属性，输出：小蓝
blue_cat.show_info()  # 调用blue_cat实例的show_info方法，输出：小猫的名字是：小蓝,小猫的年龄是：3岁
# 使用Cat类创建另一个名为pink_cat的实例，并传入'大粉'和4作为参数
pink_cat = Cat('大粉', 4)
print(pink_cat.name)  # 打印pink_cat实例的name属性，输出：大粉
pink_cat.show_info()  # 调用pink_cat实例的show_info方法，输出：小猫的名字是：大粉,小猫的年龄是：4岁

1.3.2 代码执行过程

1. 定义了一个 Cat 类，该类有一个构造器 __init__ 和一个方法 show_info
2. 使用 Cat 类创建了两个实例：blue_cat 和 pink_cat
3. 在创建 blue_cat 实例时，将字符串 '小蓝' 赋值给 name 属性，将字符串 '3' 赋值给 age 属性
4. 在创建 pink_cat 实例时，将字符串 '大粉' 赋值给 name 属性，将整数 4 赋值给 age 属性
5. 通过 print 函数打印出 blue_cat 和 pink_cat 实例的 name 属性
6. 通过调用 show_info 方法打印出 blue_cat 和 pink_cat 实例的详细信息，包括它们的名字和年龄

注意，在创建 blue_cat 实例时，年龄是以字符串 '3' 传入的，而不是整数 3。这不会影响 show_info 方法的输出，因为 print 函数能够将字符串和整数类型的数据格式化为字符串进行打印。但是，如果想在后续代码中使用 age 属性进行数学运算，则应该确保它是一个整数

二、__str__方法

2.1 题目

如何使用__str__方法

2.2 代码

class Cat:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def show_info(self):
        print(f'小猫的名字是：{self.name},小猫的年龄是：{self.age}岁')

    def __str__(self):
        return f'小猫的名字是_str：{self.name},小猫的年龄是：{self.age}'


blue_cat = Cat('小蓝', '3')
print(blue_cat.name)
print(blue_cat)

pink_cat = Cat('大粉', 4)
print(pink_cat)

输出结果：

2.3 代码解释

这段代码定义了一个名为 Cat 的类，该类有两个实例变量 name 和 age，以及三个方法：__init__、show_info 和 __str__

class Cat:

这行代码定义了一个名为 Cat 的类。

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

这是一个构造器方法 __init__，它在创建 Cat 类的新实例时被调用。它接收两个参数 name 和 age，并将它们分别赋值给实例变量 self.name 和 self.age

    def show_info(self):
        print(f'小猫的名字是：{self.name},小猫的年龄是：{self.age}岁')

这个方法 show_info 当被调用时，会打印出实例的 name 和 age

    def __str__(self):
        return f'小猫的名字是_str：{self.name},小猫的年龄是：{self.age}'

__str__ 方法定义了当类的实例被转换为字符串时应该返回的字符串。在这个例子中，它返回一个包含 name 和 age 的格式化字符串
接下来，代码创建了两个 Cat 类的实例：

blue_cat = Cat('小蓝', '3')

这行代码创建了一个名为 blue_cat 的 Cat 实例，其名字为 '小蓝'，年龄为字符串 '3'

print(blue_cat.name)

这行代码打印出 blue_cat 实例的 name 属性，输出结果为 '小蓝'

print(blue_cat)

这行代码打印出 blue_cat 实例的字符串表示。由于 Cat 类定义了 __str__ 方法，所以这里会调用 __str__ 方法，输出结果为 '小猫的名字是_str：小蓝,小猫的年龄是：3'

pink_cat = Cat('大粉', 4)

这行代码创建了一个名为 pink_cat 的 Cat 实例，其名字为 '大粉'，年龄为整数 4。

print(pink_cat)

这行代码打印出 pink_cat 实例的字符串表示。同样，由于 Cat 类定义了 __str__ 方法，这里会调用 __str__ 方法，输出结果为 '小猫的名字是_str：大粉,小猫的年龄是：4'

注意，在创建 blue_cat 实例时，年龄被传递为一个字符串 '3'，而不是整数 3。这可能会导致在某些情况下类型不匹配的问题，例如，如果你想要在代码的其他部分对年龄进行算术运算。正确的做法是将年龄传递为整数。在创建 pink_cat 实例时，年龄正确地被传递为整数 4

三、__del__方法

3.1 题目

如何使用__del__方法

3.2 代码

class Cat:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
        print(f'我是{self.name},我被调用了')

    def show_info(self):
        print(f'小猫的名字是：{self.name},小猫的年龄是：{self.age}岁')

    def __str__(self):
        return f'小猫的名字是_str：{self.name},小猫的年龄是：{self.age}'

    def __del__(self):
        print(f'{self.name}没了，给他处理后事')


blue_cat = Cat('小蓝', '3')
print('代码运行结束')

输出结果：

3.3 代码解释

这段代码定义了一个名为 Cat 的类，并创建了一个 Cat 类的实例 blue_cat

1. 定义 Cat 类：

   • __init__ 方法：这是一个特殊的方法，每当创建 Cat 类的新实例时，Python会自动调用它。这个方法接收两个参数 name 和 age，并将它们分别赋值给实例变量 self.name 和 self.age。之后，它打印一条消息，表明实例已经被创建，并包含了实例的名字

   • show_info 方法：这个方法打印出 Cat 实例的信息，包括名字和年龄

   • __str__ 方法：这是一个特殊的方法，它定义了当调用 str() 函数或使用 print() 函数打印 Cat 实例时的字符串表示。这个方法返回一个格式化的字符串，包含了实例的名字和年龄

   • __del__ 方法：这是一个特殊的方法，它是类的析构器。当 Cat 实例被销毁（例如，当它的引用计数降到零）时，Python会调用这个方法。在这个方法中，打印了一条消息，表明实例即将被销毁，并包含了实例的名字

2. 创建 Cat 类的实例 blue_cat：
   • blue_cat = Cat('小蓝', '3')：这行代码创建了一个名为 blue_cat 的 Cat 类实例，并传递了字符串 '小蓝' 和字符串 '3' 作为 name 和 age 参数。由于 __init__ 方法中有一条打印语句，因此会立即看到输出 “我是小蓝,我被调用了”
3. 打印一条消息表明代码运行结束：
   • print('代码运行结束')：这行代码打印出 “代码运行结束”。这通常会在主程序执行完毕后立即发生

四、思考

4.1 __init__方法

在python中，__init__ 方法是一个特殊的方法，它是一个类的构造器方法，也就是说，每当创建类的新实例时，python都会自动调用它。__init__ 方法的目的是初始化新创建的对象的状态

4.1.1 语法

class MyClass:
    def __init__(self, param1, param2, ..., paramN):
        # 初始化代码

4.1.2 参数

• self：代表类的实例本身，在创建实例时自动传递。通过 self，你可以设置对象属性或调用其他的方法
• param1, param2, ..., paramN：这些是除了 self 之外传递给 __init__ 方法的参数。你可以根据需要传递任意数量的参数

4.1.3 用途

• 初始化对象的属性
• 执行任何创建对象时需要的设置

4.1.4 示例

class Cat:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name  # 初始化name属性
        self.age = age    # 初始化age属性
# 创建Cat类的实例
my_cat = Cat('Whiskers', 3)
print(my_cat.name)  # 输出: Whiskers
print(my_cat.age)   # 输出: 3

在这个例子中，__init__ 方法接受 name 和 age 两个参数，并将它们分别赋值给新创建的 Cat 实例的 name 和 age 属性

4.1.5 注意事项

• __init__ 方法不应该有返回值
• 如果你不显式定义 __init__ 方法，Python 会提供一个默认的构造器，它不接受任何参数，也不执行任何操作
• __init__ 方法不能直接调用，它是在创建类的实例时由Python解释器自动调用的。
  下面是一个没有定义 __init__ 方法的类的例子：

class MyClass:
    pass
obj = MyClass()  # 创建实例，没有 __init__ 方法被调用

在这个例子中，MyClass 没有定义 __init__ 方法，但是仍然可以创建它的实例。因为没有初始化逻辑，所以这个对象除了继承自 object 的属性外，没有其他属性

4.2 __str__方法

在python中，__str__ 方法是一个特殊的方法，它定义了类的实例在被打印（使用 print() 函数）或被转换为字符串（使用 str() 函数）时的“官方”字符串表示形式。
当定义一个类时，如果想要控制打印这个类的实例时的输出，应该在类中定义一个 __str__ 方法

4.2.1 一个包含 __str__ 方法的简单类的例子

class Cat:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    
    def __str__(self):
        return f'小猫的名字是：{self.name}, 小猫的年龄是：{self.age}岁'
# 创建Cat类的实例
my_cat = Cat('Tom', 3)
# 打印实例，将调用__str__方法
print(my_cat)  # 输出: 小猫的名字是：Tom, 小猫的年龄是：3岁

在这个例子中，当使用 print(my_cat) 时，python会调用 my_cat 实例的 __str__ 方法来获取要打印的字符串。如果没有定义 __str__ 方法，print() 函数会调用 __repr__ 方法（如果定义了的话），否则会打印出对象的内存地址

4.2.2 __str__方法的一些规则

• __str__ 方法应该返回一个字符串
• 如果没有定义 __str__ 方法，类的实例在打印时将显示其内存地址
• __str__ 方法的目的是为了创建一个对用户友好的、可读性强的字符串表示形式
• __repr__ 方法通常用于创建一个明确的、尽可能不模糊的对象表示形式，通常可以用 eval(repr(obj)) 来重新创建对象，而 __str__ 不需要满足这个条件
  为了更好的实践，通常建议同时定义 __str__ 和 __repr__ 方法，其中 __str__ 提供更友好的输出，而 __repr__ 提供一个明确的对象表示

4.3 __del__方法

4.3.1 为什么“代码执行结束”在del方法前打印

在python中，print 调用的执行顺序遵循代码的顺序。以下是代码执行的步骤：

1. 定义了 Cat 类，其中包括 __init__、show_info、__str__ 和 __del__ 方法
2. 创建 Cat 类的实例 blue_cat，这时 __init__ 方法被调用，打印出 “我是小蓝,我被调用了”
3. __init__ 方法执行完毕后，控制流返回到创建实例之后的代码行，即 print('代码运行结束')，这条语句被打印出来
4. 程序接近尾声，由于没有更多的代码行，Python解释器开始进行垃圾回收，此时如果 blue_cat 实例没有其他引用，__del__ 方法将被调用，打印出 “小蓝没了，给他处理后事”
   看到 “代码运行结束” 在 __del__ 方法打印的 “小蓝没了，给他处理后事” 之前，是因为 print('代码运行结束') 这行代码在创建实例之后立即执行，而 __del__ 方法则在解释器清理对象时执行，这通常发生在程序即将退出时

请注意，__del__ 方法的调用时机是不确定的，它依赖于python的垃圾回收机制。在某些情况下，可能不会看到 __del__ 方法打印的消息，特别是如果程序在 __del__ 被调用之前就已经退出了。如果想在程序结束前确保看到 __del__ 的输出，可以显式调用 del blue_cat 来删除实例