🧙♂️ 为什么叫"魔术"？

因为当你写 a + b、len(obj)、str(obj) 等代码时，Python 会自动调用对应的魔术方法，就像变魔术一样！

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✅ 常见魔术方法分类与示例

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🔹 1. 对象创建与初始化

表格

方法	触发时机	说明
__new__(cls, ...)	创建对象实例时	控制对象创建（很少重写）
__init__(self, ...)	对象初始化时	初始化属性（最常用）
__del__(self)	对象被销毁时	析构函数（慎用）

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

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🔹 2. 字符串表示

表格

方法	触发时机	用途
__str__(self)	str(obj), print(obj)	面向用户的可读字符串
__repr__(self)	repr(obj), 调试/交互式环境	面向开发者的精确表示（理想情况下应能 eval(repr(obj)) == obj）

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x, self.y = x, y
    def __str__(self):
        return f"Point({self.x}, {self.y})"
    def __repr__(self):
        return f"Point(x={self.x}, y={self.y})"

p = Point(1, 2)
print(p)        # Point(1, 2)
repr(p)         # 'Point(x=1, y=2)'

🔹 3. 算术运算符

表格

方法	表达式	说明
__add__(self, other)	a + b	加法
__sub__(self, other)	a - b	减法
__mul__(self, other)	a * b	乘法
__truediv__(self, other)	a / b	真除法
__floordiv__(self, other)	a // b	整除
__mod__(self, other)	a % b	取模
__pow__(self, other)	a ** b	幂运算

💡 还有反向方法（如 __radd__）用于 1 + obj（当左边不是你的类时）

class Vector:
    def __init__(self, x, y):
        self.x, self.y = x, y
    def __add__(self, other):
        return Vector(self.x + other.x, self.y + other.y)

v1 = Vector(1, 2)
v2 = Vector(3, 4)
v3 = v1 + v2  # 自动调用 __add__

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🔹 4. 比较运算符

表格

方法	表达式
__eq__(self, other)	a == b
__ne__(self, other)	a != b
__lt__(self, other)	a < b
__le__(self, other)	a <= b
__gt__(self, other)	a > b
__ge__(self, other)	a >= b

✅ 只需实现 __eq__ 和 __lt__，再用 @functools.total_ordering 自动生成其他比较方法。

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🔹 5. 容器/序列行为

表格

方法	触发时机
__len__(self)	len(obj)
__getitem__(self, key)	obj[key]
__setitem__(self, key, value)	obj[key] = value
__delitem__(self, key)	del obj[key]
__contains__(self, item)	item in obj
__iter__(self)	for x in obj（返回迭代器）
__next__(self)	迭代器协议（配合 __iter__）

class MyList:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
    def __len__(self):
        return len(self.data)
    def __getitem__(self, index):
        return self.data[index]

mylist = MyList([1, 2, 3])
print(len(mylist))      # 3
print(mylist[0])        # 1

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🔹 6. 调用对象像函数

表格

方法	触发时机
__call__(self, ...)	obj()

class Multiplier:
    def __init__(self, factor):
        self.factor = factor
    def __call__(self, x):
        return x * self.factor

double = Multiplier(2)
print(double(5))  # 10

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🔹 7. 上下文管理器（with 语句）

表格

方法	触发时机
__enter__(self)	进入 with 块
__exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb)	退出 with 块

class FileManager:
    def __init__(self, filename):
        self.filename = filename
    def __enter__(self):
        self.file = open(self.filename, 'w')
        return self.file
    def __exit__(self, *args):
        self.file.close()

with FileManager('test.txt') as f:
    f.write('hello')
# 自动关闭文件

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🔹 8. 属性访问控制

表格

方法	触发时机
__getattr__(self, name)	访问不存在的属性时
__getattribute__(self, name)	所有属性访问（慎用！）
__setattr__(self, name, value)	设置属性时
__delattr__(self, name)	删除属性时

class SafeDict:
    def __init__(self):
        self._data = {}
    def __getattr__(self, name):
        return self._data.get(name, "Not found")

d = SafeDict()
print(d.x)  # "Not found"

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🔹 9. 布尔值与真值测试

表格

方法	触发时机
__bool__(self)	bool(obj), if obj:
__len__(self)	如果没定义 __bool__，则用 len(obj) != 0 判断

class Truthy:
    def __init__(self, value):
        self.value = value
    def __bool__(self):
        return self.value > 0

t = Truthy(5)
if t: print("Positive!")  # 打印

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✅ 总结：常用魔术方法速查表

表格

功能	推荐实现的方法
打印友好	__str__, __repr__
数学运算	__add__, __mul__, …
比较大小	__eq__, __lt__ (+ @total_ordering)
容器行为	__len__, __getitem__, __iter__
函数调用	__call__
with 语句	__enter__, __exit__
属性拦截	__getattr__, __setattr__

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⚠️ 注意事项：

1. 不要滥用：只在需要自定义行为时才重写。
2. 保持一致性：比如实现了 __eq__，通常也要实现 __hash__（如果对象可哈希）。
3. 使用 functools.total_ordering 简化比较逻辑。
4. 用 @property 代替 __get__/__set__ 大多数场景更简单。