在 Python 中，運算子是如何對映到魔法方法的？

在這篇文章中，我們將向您解釋 Python 中的運算子是如何對映到魔法方法的。

Python 的魔法方法是特殊的以雙下劃線開頭和結尾的方法。它們也被稱為dunder方法。魔法方法不打算由您直接呼叫，而是由類在特定操作時呼叫。當您使用 + 運算子新增兩個數字時，__add__()方法會在內部被呼叫。

Python 中的許多魔法方法都由內建類定義。要獲取類繼承的魔法方法的數量，請使用dir()函式。

示例

以下程式列出了在int 類中定義的所有屬性和方法。

print(dir(int))

輸出

執行後，上述程式將生成以下輸出：

['__abs__', '__add__', '__and__', '__bool__', '__ceil__', '__class__', '__delattr__', 
'__dir__', '__divmod__', '__doc__', '__eq__', '__float__', '__floor__', '__floordiv__',
'__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__', 
'__index__', '__init__', '__init_subclass__', '__int__', '__invert__', '__le__', 
'__lshift__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__', '__neg__', '__new__', '__or__', 
'__pos__', '__pow__', '__radd__', '__rand__', '__rdivmod__', '__reduce__', 
'__reduce_ex__', '__repr__', '__rfloordiv__', '__rlshift__', '__rmod__', '__rmul__', 
'__ror__', '__round__', '__rpow__', '__rrshift__', '__rshift__', '__rsub__', 
'__rtruediv__', '__rxor__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__sub__', 
'__subclasshook__', '__truediv__', '__trunc__', '__xor__', 'bit_length', 'conjugate', 
'denominator', 'from_bytes', 'imag', 'numerator', 'real', 'to_bytes']

這裡int類包含許多用雙下劃線括起來的魔法方法。

__add__ 方法

__add__ 方法是一個魔法方法，當我們使用+ 運算子新增兩個值時會呼叫它。1. 在 Python 中，運算子是如何對映到魔法方法的？

示例

以下程式使用魔法方法的__add__方法運算子返回給定值加上一個值的和：

n = 20

# adding 10 to input number using + sign
print("Addition using + sign:", n + 10)

# adding 10 to input number using __add__ method
# by passing the value to be added as an argument
print("Addition using __add__ method:", n.__add__(10))

輸出

執行後，上述程式將生成以下輸出：

Addition using + sign: 30
Addition using __add__ method: 30

如您所見，當您輸入 n+10 時，+ 運算子會呼叫__add__(10)方法。您也可以顯式呼叫n.__add__(10)來獲得相同的結果。但是，如前所述，魔法方法並非設計為直接呼叫，而是透過其他方法或操作間接呼叫。

在 Python 中，魔法方法最常用於定義預定義運算子的過載行為。例如，算術運算子預設情況下對數字運算元進行運算。這意味著必須將數字物件與 +、-、*、/ 等運算子結合使用。在字串、列表和元組類中，+ 運算子也被指定為連線運算子。+ 運算子被稱為過載。

要在您自己的自定義類中使用過載行為，請覆蓋相應的魔法方法。例如，要使用自定義類的物件使用 + 運算子，它必須包含__add__()方法。

__new__() 方法

要建立類的新的例項，Java 和 C# 等語言使用 new 運算子。__new__()魔法方法在 Python 中會在__init__()方法之前隱式呼叫。__new__()方法返回一個新物件，隨後使用__init__()方法對其進行初始化。

示例

# defining a class
class Tutorialspoint:
    def __new__(democlass):
        print ("calling __new__ magic method")
        instance = object.__new__(democlass)
        return instance
    def __init__(self):
        print ("calling __init__ magic method")
        self.author ='XYZ'

# calling the above-defined Tutorialspoint class
result = Tutorialspoint()

輸出

執行後，上述程式將生成以下輸出：

calling __new__ magic method
calling __init__ magic method

當您建立Tutorialspoint類的例項時，您將獲得上述結果。

因此，__new__()方法在__init__()方法之前被呼叫。

__str__() 方法

__str__()是另一個重要的魔法方法。它被重寫以返回任何使用者定義類的可列印字串表示形式。我們已經看到了內建函式str()，它從作為引數傳遞的物件返回一個字串。

示例

# input number
n = 10

# printing the string form of a number using str()
print(str(n))

# printing the string form of a number using __str__() magic method
# Both are equivalent
print(int.__str__(n))

輸出

執行後，上述程式將生成以下輸出：

10
10

這裡str(10)返回值“10”。呼叫時，它會呼叫 int 類的__str__()方法。

並且str()函式在內部呼叫在類中定義的__str__()方法。因此它被稱為魔法方法！

重要的魔法方法

下表列出了 Python 3 中最重要的魔法方法。

類似地，我們還有許多其他魔法方法，如型別轉換魔法方法、字串魔法方法、屬性魔法方法、運算子魔法方法等 - 連結

結論

透過示例，我們在這篇文章中瞭解了一些對映到魔法方法的運算子。在這篇文章中，我們學習了魔法方法及其用法，以及魔法方法的一些運算子。

Vikram Chiluka

更新於: 2022年11月9日

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