在Python中，魔法方法（Magic Methods），也被称为双下方法（Dunder Methods），是一些特殊的方法，可以让我们在自定义类时实现特定的功能和行为。这些方法通常以双下划线开始和结束，例如__init__、__str__、__add__等等。本文将介绍一些常用的魔法方法及其用法。
1. __init__ 方法
__init__ 是一个构造方法，用于初始化对象。在创建一个类的实例时，这个方法会被自动调用。
class Person:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def __str__(self):
return f"姓名: {self.name}, 年龄: {self.age}"
p1 = Person("张三", 25)
print(p1) # 输出: 姓名: 张三, 年龄: 25
在这个例子中，__init__ 方法用于初始化 name 和 age 属性，__str__ 方法返回一个友好的字符串表示形式，方便我们打印对象的信息。
2. __str__ 和 __repr__ 方法
这两个方法用于返回对象的字符串表示。__str__ 是为用户友好的输出，而 __repr__ 则是为开发者提供的信息。
class Car:
def __init__(self, brand, model):
self.brand = brand
self.model = model
def __str__(self):
return f"{self.brand} {self.model}"
def __repr__(self):
return f"Car(brand='{self.brand}', model='{self.model}')"
my_car = Car("Tesla", "Model S")
print(str(my_car)) # 输出: Tesla Model S
print(repr(my_car)) # 输出: Car(brand='Tesla', model='Model S')
3. 运算符重载
魔法方法还可以用于重载运算符，使自定义对象能够支持一些运算符操作。例如，可以通过 __add__ 方法重载加法运算符 +。
class Vector:
def __init__(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
def __add__(self, other):
return Vector(self.x + other.x, self.y + other.y)
def __str__(self):
return f"Vector({self.x}, {self.y})"
v1 = Vector(2, 3)
v2 = Vector(5, 7)
v3 = v1 + v2
print(v3) # 输出: Vector(7, 10)
在这个示例中，__add__ 方法使得我们可以直接使用 + 运算符来相加两个 Vector 对象。
4. __getitem__ 和 __setitem__
这两个方法允许我们实现索引操作，可以像访问列表或字典那样访问对象的属性。
class CustomList:
def __init__(self):
self.items = []
def __getitem__(self, index):
return self.items[index]
def __setitem__(self, index, value):
self.items[index] = value
def append(self, value):
self.items.append(value)
cl = CustomList()
cl.append(1)
cl.append(2)
print(cl[0]) # 输出: 1
cl[0] = 3
print(cl[0]) # 输出: 3
总结
魔法方法让Python中的对象更加灵活和强大，通过这些方法，我们可以定制对象的行为，使它们在使用时更加直观和简洁。无论是对象的创建、字符串表示、运算符重载，还是索引操作，魔法方法都可以帮助我们实现这些功能。在实际开发中，理解并善用这些魔法方法，将极大提高我们的编程效率和代码可读性。
