特殊成员方法(__len__、__getitem__、__setitem__、__delitem__)

• 自定义序列

定义一个名为FactorialDict的序列类，该类的功能是计算key对应的value的阶乘，也就是说，在赋值时需要为某个key设置一个整数或可以转换为整数的值，但是在使用该key获取对应的value时，返回的却是value的阶乘。

class FactorialDict:
    def __init__(self):
        super().__init__()
        # 创建字典对象
        self.numDict = {}
    
    # 用于计算阶乘的方法
    def factorial(self, n):
        if n == 0 or n == 1:
            return 1
        else:
            return n * self.factorial(n - 1)
    
    # 从字典中获取key对应的value时调用该方法
    def __getitem__(self, key):
        print("__getitem__方法被调用，key={}".format(key))
        # 判断key是否在字典中存在，如果存在，返回value的阶乘，否则返回0
        if key in self.numDict:
            return self.factorial(self.numDict[key])
        else:
            return 0
        
    # 设置key对应的value时调用该方法
    def __setitem__(self, key, value):
        print("__setitem__方法调用，key={}".format(key))
        self.numDict[key] = int(value)

    # 使用del语句删除key对应的key-value对时调用
    def __delitem__(self, key):
        print("__delitem__方法被调用，key={}".format(key))
        del self.numDict[key]

    # 使用len函数获取字典中key-value对个数时调用
    def __len__(self):
        print("__len__方法被调用")
        return len(self.numDict)

# 创建FactorialDict对象
d = FactorialDict()
# 设置字典中的key-value对
d['4!'] = 4
d['7!'] = 7
d['12!'] = 12
# 获取4的阶乘
print('4!', '=', d['4!'])
# 获取7的阶乘
print('7!', '=', d['7!'])
# 获取12阶乘
print('12', '=', d['4!'])
# 获取字典的长度
print('len', '=', len(d))
# 删除key为'7!'的key-value对
del d['7!']
# 获取7的阶乘
print('7!', '=', d['7'])
# 获取字典的长度
print('len', '=', len(d))

输出结果：

__setitem__方法调用，key=4!
__setitem__方法调用，key=7!
__setitem__方法调用，key=12!
__getitem__方法被调用，key=4!
4! = 24
__getitem__方法被调用，key=7!
7! = 5040
__getitem__方法被调用，key=4!
12 = 24
__len__方法被调用
len = 3
__delitem__方法被调用，key=7!
__getitem__方法被调用，key=7
7! = 0
__len__方法被调用
len = 2

• 从内建列表、字符串和字典继承
  上述代码实现自定义的序列/映射时，需要实现这4个方法，不过每次都要实现所有的4个方法太麻烦了，为此，Python提供几个内建类(list、dict和str)，分别实现列表、字典和字符串的默认操作。要实现自己的列表、字典和字符串，大可不必从头实现这4个方法，只需要从这三个类继承，并实现必须的方法即可。

# 定义一个从list继承的类
class CounterList(list):
    # list的构造方法必须指定一个可变参数，用于初始化列表
    def __init__(self, *args):
        super().__init__(*args)
        # 初始化计数器
        self.counter = 0

    # 从列表中获取值时，计数器加1
    def __getitem__(self, index):
        self.counter += 1
        return super(CounterList, self).__getitem__(index)

c = CounterList(range(10))
print(c)
c.reverse()
del c[4:8]
print(c)
print(c.counter)
print(c[2] + c[1])
print(c.counter)

输出结果：

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[9, 8, 7, 6, 1, 0]
0
15
2