解析python高级异常和运算符重载
作者：凌逆战
一、高级异常
回顾异常相关的语句：
try-except：用来捕获异常的通知
try-finally：用来做一定要做的事
reise：用来发生异常通知
assert：用来根据条件来发出AssertionError类型的异常通知
with语句：
语句： with 表达式1 [as 变量1],表达式2 [as 变量2]：
语句块
作用：使用于对资源进行访问的场合，确保使用过程中不管是否发生异常，都会执行必须的'清理'操作，并释放资源
如：文件使用后自动关闭；线程中锁定的自动获取和释放等
用with语句代替try-finally语句
def read_from_file(filename='info.txt'):
try:
with open(filename) as f:
print("正在读取文件")
n = int(f.read())
print('n=', n)
print('文件已经关闭')
# f = open(filename)
# try:
# print("正在读取文件")
# n = int(f.read())
# print("n=", n)
# finally:
# f.close()
# print("文件已经关闭")
except OSError:
print("文件打开失败")
read_from_file()
二、环境管理器
1、类内有__enter__和__exit__实例方法的类被称为环境管理器
2、能够用with语句管理的对象必须是环境管理器
3、 __enter__方法将在进入with语句时被调用,并返回由as变量管理的对象
4、__exit__将在离开with语句时被调用,且可以用参数来判断在离开with语句时是否有异常发生并做出相应的处理
class A:
def __enter__(self):
print("已进入with语句")
return self # 返回的对象将由 as绑定
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
print("已离开with语句")
# a = A()
with A() as a:
print("这是with语句内的一条语句")
int(input("请输入整数: "))
已进入with语句
这是with语句内的一条语句
请输入整数: 2
2.1、对象的属性管理函数
1、getattr(obj, name[, default])从一个对象得到对象的属性；getattr(x, 'y')等同于x.y；当属性不存在时,如果给出default参数,则返回default,如果没有给出default则产生一个AttributeError错误
2、hasattr(obj, name)用给定的name返回对象obj是否有此属性,此种做法可以避免在getattr(obj, name)时引发错误
3、setattr(obj, name, value)给对象obj的名为name的属性设置相应的值value, set(x,'y', v) 等同于 x.y = v
4、delattr(obj, name)删除对象obj中的name属性,delattr(x, 'y') 等同于 del x.y
class Car:
def __init__(self, c, b):
self.color, self.brand = c, b
def get_car_attr(self, attr_name):
'''此方法用于获取对象的属性,如果属性名attr_name
在此对象内不存在则返回 None
'''
return getattr(self, attr_name, None)
c1 = Car('黑色', 'Benz')
v = c1.get_car_attr('color')
# try:
# v = c1.__dict__['aaaaa']
# except KeyError:
# v = None
if v is None:
print("没有颜色属性")
else:
print("颜色是:", v)
getatter(obj,name[,default])
三、运算符重载
让自定义的类生成的对象（实例）能够使用运算符进行操作
作用：让自定义的类的实例像内建对象一样能够运行运算符操作，让程序简单易读，对自定义的对象，将运算符赋予新的运算规则
3.1、算术运算符的重载
__add__(self, rhs) self + rhs 加法
__sub__(self, rhs) self - rhs 减法
__mul__(self, rhs) self * rhs 乘法
__truediv__(self, rhs) self / rhs 除法
__floordiv__(self, rhs) self // rhs 地板除法
__mod__(self, rhs) self % rhs 求余
__pow__(self, rhs) self ** rhs 冪
注: rhs (right hands side) 右手边
class MyNumber:
def __init__(self, v):
self.data = v
def __repr__(self):
return 'MyNumber(%d)' % self.data
# def myadd(self, other):
# v = self.data + other.data
# return MyNumber(v)
def __add__(self, other):
print("__add__被调用")
v = self.data + other.data
return MyNumber(v)
def __sub__(self, rhs):
v = self.data - rhs.data
return MyNumber(v)
n1 = MyNumber(100)
n2 = MyNumber(200)
# n3 = n1.myadd(n2)
# n3 = n1.__add__(n2)
n3 = n1 + n2 # __add__被调用
print(n3) # MyNumber(300)
n4 = n3 - n2
print(n4) # MyNumber(100)
class MyList:
def __init__(self, iterable):
self.data = list(iterable)
def __add__(self, rhs):
return MyList(self.data + rhs.data)
def __repr__(self):
return 'MyList(%r)' % self.data
def __mul__(self, rhs): # rhs 绑定整数
return MyList(self.data * rhs)
L1 = MyList([1, 2, 3])
L2 = MyList([4, 5, 6])
L3 = L1 + L2 # 等同于L1.__add__(L2)
print(L3) # MyList([1,2,3,4,5,6])
L4 = L2 + L1 # 等同于L2.__add__(L1)
print(L4) # MyList([4,5,6,1,2,3])
L5 = L1 * 2 # L1.__mul__(2)
print(L5) # MyList([1,2,3,1,2,3])
四、反向算术运算符的重载
__radd__(self, lhs) lhs + self 加法
__rsub__(self, lhs) lhs - self 减法
__rmul__(self, lhs) lhs * self 乘法
__rtruediv__(self, lhs) lhs / self 除法
__rfloordiv__(self, lhs) lhs // self 地板除法
__rmod__(self, lhs) lhs % self 求余
__rpow__(self, lhs) lhs ** self 冪
class MyList:
def __init__(self, iterable):
self.data = list(iterable)
def __add__(self, rhs):
return MyList(self.data + rhs.data)
def __repr__(self):
return 'MyList(%r)' % self.data
def __mul__(self, rhs): # rhs 绑定整数
print('__mul__被调用')
return MyList(self.data * rhs)
def __rmul__(self, lhs):
print('__rmul__被调用')
return MyList(self.data * lhs)
L1 = MyList([1, 2, 3])
L2 = MyList([4, 5, 6])
L5 = L1 * 2 # L1.__mul__(2)
print(L5) # MyList([1,2,3,1,2,3])
L6 = 2 * L1 # 2.__mul__(L1)
print(L6)
五、复合赋值算术运算符的重载
__iadd__(self, rhs) self += rhs 加法
__isub__(self, rhs) self -= rhs 减法
__imul__(self, rhs) self *= rhs 乘法
__itruediv__(self, rhs) self /= rhs 除法
__ifloordiv__(self, rhs) self //= rhs 地板除法
__imod__(self, rhs) self %= rhs 求余
__ipow__(self, rhs) self **= rhs 冪
class MyList:
def __init__(self, iterable):
print("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa")
self.data = list(iterable)
def __add__(self, rhs):
print('__add__被调用')
return MyList(self.data + rhs.data)
def __repr__(self):
return 'MyList(%r)' % self.data
def __iadd__(self, rhs):
print("__iadd__被调用！！！！")
self.data.extend(rhs.data)
return self
L1 = MyList([1, 2, 3]) # aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
L2 = MyList([4, 5, 6]) # aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
L1 += L2 # 当没有__iadd__方法时，等同于调用L1 = L1 + L2 __iadd__被调用！！！！
print(L1) # MyList([1, 2, 3, 4, 5, 6])
六、比较运算符的重载
__lt__(self, rhs) self < rhs 小于
__le__(self, rhs) self <= rhs 小于等于
__gt__(self, rhs) self > rhs 大于
__ge__(self, rhs) self >= rhs 大于等于
__eq__(self, rhs) self == rhs 等于
__ne__(self, rhs) self != rhs 不等于
注：比较运算符通常返回True或False
七、位运算符重载
__invert__(self) ~ self 取反(一元运算符)
__and__(self, rhs) self & rhs 位与
__or__(self, rhs) self | rhs 位或
__xor__(self, rhs) self ^ rhs 位异或
__lshift__(self, rhs) self << rhs 左移
__rshift__(self, rhs) self >> rhs 右移
八、反向位运算符重载
__rand__(self, lhs) lhs & self 位与
__ror__(self, lhs) lhs | self 位或
__rxor__(self, lhs) lhs ^ self 位异或
__rlshift__(self, lhs) lhs << self 左移
__rrshift__(self, lhs) lhs >> self 右移
九、复合赋值位运算符重载
__iand__(self, rhs) self &= rhs 位与
__ior__(self, rhs) self |= rhs 位或
__ixor__(self, rhs) self ^= rhs 位异或
__ilshift__(self, rhs) self <<= rhs 左移
__irshift__(self, rhs) self >>= rhs 右移
十、一元运算符的重载
__neg__(self) - self 负号
__pos__(self) + self 正号
__invert__(self) ~ self 取反
一元运算符的重载方法:
class 类名:
def __xxx__(self):
class MyList:
def __init__(self, iterable):
print("__init__被调用")
self.data = list(iterable)
def __repr__(self):
return 'MyList(%r)' % self.data
def __neg__(self):
'''此方法用来制定 - self 返回的规则'''
# L = [-x for x in self.data]
L = (-x for x in self.data)
return MyList(L)
L1 = MyList([1, -2, 3, -4])
L2 = -L1
print(L2)
运算符重载说明:
运算符重载不能改变运算符的优先级
Python类名最好用驼峰命名法:
- MyList MyRange 大驼峰(所有单词首字母大写,其余小写)
- getStudentAge 小驼峰(第一个单词首字母小写，其它首字母大写)
十一、in / not in 运算符的重载
重载方法:
__contains__(self, e) e in self 成员运算
class MyList:
def __init__(self, iterable):
print("__init__被调用")
self.data = list(iterable)
def __repr__(self):
return 'MyList(%r)' % self.data
def __contains__(self, e):
'''此方法用来实现 in / not in 运算符的重载'''
print("__contains__被调用")
for x in self.data:
if x == e:
return True
return False
L1 = MyList([1, -2, 3, -4])
if -2 in L1:
print('-2 在 L1 中')
else:
print('-2 不在 L1中')
# 当MyList的类内重载了__contains__方法，则not in也同时可用
if -3 not in L1:
print("-3 不在 L1中")
else:
print('-3 在 L2中')
十二、索引和切片运算符的重载
__getitem__(self, i) x = self[i] 索引/切片取值
__setitem__(self, i, v) self[i] = v 索引/切片赋值
__delitem__(self, i) del self[i] del语句删除索引等
作用:
让自定义的类型的对象能够支持索引和切片操作
class MyList:
def __init__(self, iterable):
print("__init__被调用")
self.data = list(iterable)
def __repr__(self):
return 'MyList(%r)' % self.data
def __getitem__(self, i):
print("__getitem__被调用, i=", i)
# if type(i) is not int:
# raise TypeError
return self.data[i]
def __setitem__(self, i, v):
print("__setitem__被调用, i=", i, 'v =', v)
self.data[i] = v # 修改data绑定的列表
L1 = MyList([1, -2, 3, -4])
v = L1[-1]
print(v)
L1[1] = 2 # 等同于调用 L1.__setitem__(1, 2)
print(L1)
# 以下操作会出错
# print(L1[100000000000])
# print(L1['hello'])
十三、slice 构造函数
作用:用于创建一个Slice切片对象, 此对象存储一个切片的起始值，终止值和步长信息
slice(start, stop=None, step=None) 创建一个切片对象
slice的对象的属性:
- s.start 切片起始值,默认为None
- s.stop 切片终止值,默认为None
- s.step 切片步长 ,默认为None
class MyList:
def __init__(self, iterable):
print("__init__被调用")
self.data = list(iterable)
def __repr__(self):
return 'MyList(%r)' % self.data
def __getitem__(self, i):
print("__getitem__被调用, i=", i)
if type(i) is int:
print("正在做索引操作")
elif type(i) is slice:
print("正在做切片操作")
print("切片的起始值:", i.start)
print("切片的终止值:", i.stop)
print("切片的步长:", i.step)
else:
raise KeyError
return self.data[i]
L1 = MyList([1, -2, 3, -4, 5, -6])
print(L1[::2]) # 等同于调用L1[slice(None, None, 2)]
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