第六章 与对象的深入交往

6.1一切皆对象

1.运算符

两个语法能否进行加法运算,首先就要看相应的对象是否有__add__()方法。

列表对象不能进行减法操作,通过增加__sub__()方法,来添加减法操作的定义:

class Superlist(list):

    def __sub__(self,b):

        a=self[:]#由于继承于list,self可以利用[:]的引用来表示整个列表

        b=b[:]

        while len(b)>0:

             element_b=b.pop()

             if element_bin a:

                   a.remove(element_b)

                   return a

print(Superlist([1,2,3])-Superlist([3,4]))#打印[1,2]

2.元素的引用

引用表元素用到的方法__getitem__()方法,__setitem__()添加元素,__delitem__()删除元素

3.内置函数的实现

__len__()#元素总数

a=(-1).__abs__()#使负数变为正数

b=(2.3).__int__()#化整

print(a,b)#结果为1,2

6.2属性管理

1.属性覆盖的背后

当我们需要调用某个属性的时候,python会一层层向下遍历,直到找到那个属性。某个属性可能在不同层被重复定义。python在向下遍历的过程中会选取先遇到的那一个。因此旧的就被覆盖。子类属性比父类同名属性有优先权,这正是属性覆盖的关键。

但是如果进行赋值,那么python就不会分层深入查找了。

python在为属性赋值时,只会搜索对象本身的__dict__。如果找不到对应的属性,则将在__dict__中增加此属性。在类的定义的方法中,如果用self引用对象,则也会遵守相同的规则。

2.特性

python提供了多种即使生成属性的方法。其中一种称为特性。特性是特殊的属性。

特性使用内置函数property()来创建。最多可以加载四个参数。前三个参数为函数,分别用于在设置获取、修改和删除特性时,python应该执行的操作。最后一个参数为特性文档,可以为一个字符串,其说明作用:
class num(object):

    def __init__(self,value):

        self.value=value

    def get_neg(self):

        return -self.value

    def set_neg(self,value):

        self.value=-value

    def del_neg(self):

        print("value also deleted")   

        del self.value

    neg=property(get_neg,set_neg,del_neg,"I'm negative")

x=num(1.1)

print(x.neg)#打印-1.1

x.neg=-22

print(x.value)#打印22

print(num.neg.__doc__)#打印'I'm negative'

del x.neg#打印"value also deleted"

上面num为一个数字,而neg为一个特性,用来表示数字的负数。当一个数字确定时,它的负数总是确定的。而当我们修改一个数的负数时,它本身的值也应该变化。这两点由get_neg()和set_neg()来实现。

3.__getattr__()方法

我们还可以用__getattr__(self,name)来查询即时生成的属性。当我们调用对象的一个属性时,如果通过__dict__机制无法找到该属性,那么python就会调用对象的__getattr__()方法,来即时生成该属性。

6.3我是风儿,我是沙

1.动态类型

通过内置函数id(),我们能查看到引用指向的是哪个对象。

一个类可以有多个相等的对象。比如两个长字符串可以是不同的对象,但他们的值可以相等。

除了直接打印id外,我们还可以运用is运算来判断两个引用是否指向同一个对象。

2.可变对象和不可变对象

在操作列表时,如果通过元素引用改变了某个元素,那么列表对象自身会发生改变。列表这种自身能发生改变的对象,称为可变对象。词典也是可变数据对象。但整数、浮点数和字符串,则不能改变对象本身。赋值最多只能改变引用的指向。这种对象称为不可变对象,元组也是不可变数据对象。

6.4内存管理

1.引用管理

一个对象可以有多个引用,每个对象中都存有指向该对象的引用总数,即引用计数。我们可以使用标准库中sys包中的getrefcount(),来查看某个对象的引用计数。当某个引用作为参数传递给此方法时,参数实际上创建了一个临时引用,因此此方法所得到的结果会比期望多1。

2.对象引用对象

容器对象的引用可能会构成很复杂的拓扑结构,可以用objgraph包来绘制其引用关系:
x=[1,2,3]

y=[x,dict(key1=x)]

z=[y,(x,y)]

import objgraph

objgraph.show_refs([z],filename="引用关系图.png")

两个对象可能相互引用,从而构成所谓的引用环

a=[]

b=[a]

a.append(b)

即使是单个对象,也可以自己引用自己

某个对象的引用计数可能减少,可用del关键字删除某个引用。del也可以用于删除容器中的元素。如果某个引用指向对象a,那么这个引用被重新定向到某个其他对象b时,对象a的引用计数将减少。

3.垃圾回收

原理上,当python的某个对象的引用计数降为0,既没有任何引用指向该对象时,该对象就成为要被回收的垃圾了。

当python运行时,会记录其中分配对象和取消分配对象的次数。当两者的差值高于某个阈值时,垃圾回收才会启动。

我们可以通过gc模块的get_threshould()方法,查看该阈值:

import gc

print(gc.get_threshold())

返回(700, 10, 10),700是垃圾回收启动的阈值,可通过set_threshould()方法重新设置。除了基础回收方式外,python还采用了分代回收的策略,后面的两个10与此相关P156

4.孤立的引用环

引用环的存在会给上面的垃圾回收机制带来很大的困难,这些引用环构成无法使用,但引用计数不为0的对象,他们无法被垃圾回收。

python会遍历所有的对象i,对于每个对象i所引用的对象j,将j相应的引用计数减1,结束遍历后,引用计数不为0的对象,以及说这些对象引用的对象,以及更下游引用的对象会被保留,其他对象将被垃圾回收。

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