22. 定製類
__slots__
正常情況下，當我們定義了一個class，建立了一個class的例項後，我們可以給該例項繫結任何屬性和方法，這就是動態語言的靈活性。但是，如果我們想要限制例項的屬性怎麼辦？
- 為了達到限制的目的，Python允許在定義class的時候，定義一個特殊的__slots__變數，來限制該class例項能新增的屬性：
class Student(object):
__slots__ = ('name', 'age') # 用tuple定義允許繫結的屬性名稱
@property
- 為了實現既能檢查引數，又可以用類似屬性這樣簡單的方式來訪問類的變數；Python內建的@property裝飾器就是負責把一個方法變成屬性呼叫的：
__str__
我們先定義一個Student類，列印一個例項：
>>> class Student(object):
... def __init__(self, name):
... self.name = name
...
>>> print(Student('Michael'))
<__main__.Student object at 0x109afb190>
打印出一堆<__main__.Student object at 0x109afb190>，不好看。只需要定義好__str__()方法，返回一個好看的字串。
>>> class Student(object): ... def __init__(self, name): ... self.name = name ... def __str__(self): ... return 'Student object (name: %s)' % self.name ... >>> print(Student('Michael')) Student object (name: Michael)
__repr__
但直接敲變數不用print，打印出來的例項還是不好看：
>>> s = Student('Michael')
>>> s
<__main__.Student object at 0x109afb310>
這是因為直接顯示變數呼叫的不是__str__()，而是__repr__()，兩者的區別是__str__()返回使用者看到的字串，而__repr__()返回程式開發者看到的字串，也就是說，__repr__()是為除錯服務的。
解決辦法是再定義一個__repr__()。但是通常__str__()和__repr__()程式碼都是一樣。
class Student(object): def __init__(self, name): self.name = name def __str__(self): return 'Student object (name=%s)' % self.name __repr__ = __str__
__iter__
如果一個類想被用於for ... in迴圈，類似list或tuple那樣，就必須實現一個__iter__()方法，該方法返回一個迭代物件，然後，Python的for迴圈就會不斷呼叫該迭代物件的__next__()方法拿到迴圈的下一個值，直到遇到StopIteration錯誤時退出迴圈。
class Fib(object):
def __init__(self):
self.a, self.b = 0, 1 # 初始化兩個計數器a，b
def __iter__(self):
return self # 例項本身就是迭代物件，故返回自己
def __next__(self):
self.a, self.b = self.b, self.a + self.b # 計算下一個值
if self.a > 100000: # 退出迴圈的條件
raise StopIteration();
return self.a # 返回下一個值
__getitem__
Fib例項雖然能作用於for迴圈，看起來和list有點像，但是，把它當成list來使用還是不行，比如，取第5個元素：
>>> Fib()[5]
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'Fib' object does not support indexing
要表現得像list那樣按照下標取出元素，需要實現__getitem__()方法：
class Fib(object):
def __getitem__(self, n):
a, b = 1, 1
for x in range(n):
a, b = b, a + b
return a
但是list有個神奇的切片方法，對於Fib卻報錯。原因是__getitem__()傳入的引數可能是一個int，也可能是一個切片物件slice，所以要做判斷：
class Fib(object):
def __getitem__(self, n):
if isinstance(n, int): # n是索引
a, b = 1, 1
for x in range(n):
a, b = b, a + b
return a
if isinstance(n, slice): # n是切片
start = n.start
stop = n.stop
if start is None:
start = 0
a, b = 1, 1
L = []
for x in range(stop):
if x >= start:
L.append(a)
a, b = b, a + b
return L
此外，如果把物件看成dict，__getitem__()的引數也可能是一個可以作key的object，例如str。
與之對應的是__setitem__()方法，把物件視作list或dict來對集合賦值。最後，還有一個__delitem__()方法，用於刪除某個元素。
總之，通過上面的方法，我們自己定義的類表現得和Python自帶的list、tuple、dict沒什麼區別，這完全歸功於動態語言的“鴨子型別”，不需要強制繼承某個介面。
__getattr__
正常情況下，當我們呼叫類的方法或屬性時，如果不存在，就會報錯。
要避免這個錯誤，除了可以加上一個score屬性外，Python還有另一個機制，那就是寫一個__getattr__()方法，動態返回一個屬性。
class Student(object):
def __init__(self):
self.name = 'Michael'
def __getattr__(self, attr):
if attr=='score':
return 99
>>> s = Student()
>>> s.name
'Michael'
>>> s.score
99
當呼叫不存在的屬性時，比如score，Python直譯器會試圖呼叫__getattr__(self, 'score')來嘗試獲得屬性，這樣，我們就有機會返回score的值。
返回函式也是完全可以的：
class Student(object):
def __getattr__(self, attr):
if attr=='age':
return lambda: 25
只是呼叫方式要變為：
>>> s.age()
25
注意，只有在沒有找到屬性的情況下，才呼叫__getattr__，已有的屬性，比如name，不會在__getattr__中查詢。此外，注意到任意呼叫如s.abc都會返回None，這是因為我們定義的__getattr__預設返回就是None。
__call__
一個物件例項可以有自己的屬性和方法，能不能直接在例項本身上呼叫呢?
任何類，只需要定義一個__call__()方法，就可以直接對例項進行呼叫。
class Student(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
def __call__(self):
print('My name is %s.' % self.name)
呼叫方式如下：
>>> s = Student('Michael')
>>> s() # self引數不要傳入
My name is Michael.
__call__()還可以定義引數。對例項進行直接呼叫就好比對一個函式進行呼叫一樣，所以你完全可以把物件看成函式，把函式看成物件，因為這兩者之間本來就沒啥根本的區別。
那麼，怎麼判斷一個變數是物件還是函式呢？其實，更多的時候，我們需要判斷一個物件是否能被呼叫，能被呼叫的物件就是一個Callable物件，比如函式和我們上面定義的帶有__call__()的類例項：
>>> callable(Student())
True
>>> callable(max)
True
>>> callable([1, 2, 3])
False
>>> callable(None)
False
>>> callable('str')
False