符合 Python 风格的对象

对象表现形式

• repr()
  从开发者的角度，背后是 _repr_()
• str()
  从用户的角度，背后是 _str_()
• bytes()
  从计算机的角度，背后是 _bytes_()，需要传入 encoding 参数。
• format()
  背后是 _format_()，此外 _format_() 也在 str.format() 中被调用

向量类

from array import array  # 实例与字节序列转换时使用
from math import hypot  # 计算模

class Vector2d:
    typecode = 'd'  # 实例与字节序列转换时使用

    def __init__(self, x, y):
        self.x = float(x)  # 尽早捕捉错误，以防构建实例时传入错误参数
        self.y = float(y)

    def __iter__(self):  # 实现拆包
        return (i for i in (self.x, self.y))

    def __repr__(self):
        class_name = type(self).__name__
        # {!r} 获取各个分量
        return '{}({!r}, {!r})'.format(class_name, *self) 

    def __str__(self):  # 打印实例时调用
        return str(tuple(self))

    def __bytes__(self):
        return bytes([ord(self.typecode)]) + bytes(array(self.typecode, self)) 

    def __eq__(self, other):
        return tuple(self) == tuple(other)

    def __abs__(self):
        return hypot(*self)

    def __bool__(self):
        return bool(abs(self))

Vector2d

calssmethod 与 staticmethod

classmethod 与 staticmethod

• 类方法第一个参数永远是类本身，所以类方法常用作定义备用构造方法。
• 静态方法就是普通函数，只是碰巧出现在类定义体内。

格式化显示

格式化显示

• 格式说明符使用的表示法叫格式规范微语言，是可拓展的，由对象对应的类自行解释 format_spec 参数
• format(my_object, format_spec) 或 format_spec.format(my_object) 背后都是 my_object._format_(format_spec)
• 如果 my_object 对应的类没有定义 _format_ 方法，从 object 继承的方法则会返回 str(my_object)
  没有定义，实质调用的是__str__

def angle(self):
    return atan2(self.y, self.x)  # math.atan2

def __format__(self, fmt_spec=''):
    if fmt_spec.endswith('p'):
        fmt_spec = fmt_spec[:-1]  # 去掉最后的p
        coords = (abs(self), self.angle())
        outer_fmt = '<{}, {}>'
    else:
        coords = self
        outer_fmt = '({}, {})'

    components = (format(c, fmt_spec) for c in coords)
    return outer_fmt.format(*components)

自定义格式规范微语言

可散列的 Vector2d

自定义的类的实例默认都是不可散列的，除非实现了 _hash_ 方法

默认不可散列
现在实现 _hash_ 方法：

def __hash__(self):
    return hash(self.x) ^ hash(self.y)

实现可散列
虽然可散列了，但是对象还是可变的

下面实现对象不可变：

def __init__(self, x, y):
    self.__x = float(x)  # 尽早捕捉错误，以防构建实例时传入错误参数
    self.__y = float(y)

@property
def x(self):
    return self.__x

@property
def y(self):
    return self.__y

不可变

私有属性

• 属性名称前面加一个下划线。
  唯一影响是：from Vector2d import * 不会导入前缀为下划线的属性。

• 属性名称前面加两个下划线，如前面的 __x、__y。
  Python 会把这些属性名称改写为 _Vector2d__x、_Vector2d__y，
  这一语言特性称为「名称改写 name mangling」。
  所以还是可以强行访问到这个属性。

  
  强行访问

使用 _slots_ 类属性节省空间

实例属性存储在 _dict_字典中。

__dict__
但是字典为了底层的散列表提高访问速度，会消耗大量内存。
如果要处理数以百万的实例，而这些实例属性不多，则可以考虑 _slots_ 节省内存

• 定义 _slots_

class Vector2d:
    __slots__ = ('__x', '__y')

把所有的属性都放到类属性 _slots_ 中

• 一个副作用
  定义类属性 _slots_ 后，实例不能有_slots_ 中所列名称以外的属性。
  不能有 __slots__ 以外的属性
• 一个要注意的地方
  自定义的类默认有 _weakref_ 属性，为了让实例支持弱引用，需要把给属性放入 _slots_ 中。

覆盖类属性

typecode 设为 f，代表 4 字节单精度浮点数；设为 d，代表 8 字节双精度浮点数。