Python深入學習之特殊方法與多范式

Python一切皆對象，但同時，Python還是一個多范式語言(multi-paradigm),你不僅可以使用面向對象的方式來編寫程序，還可以用面向過程的方式來編寫相同功能的程序(還有函數式、聲明式等，我們暫不深入)。Python的多范式依賴于Python對象中的特殊方法(special method)。

特殊方法名的前后各有兩個下劃線。特殊方法又被成為魔法方法(magic method)，定義了許多Python語法和表達方式，正如我們在下面的例子中將要看到的。當對象中定義了特殊方法的時候，Python也會對它們有“特殊優待”。比如定義了__init__()方法的類，會在創建對象的時候自動執行__init__()方法中的操作。

(可以通過dir()來查看對象所擁有的特殊方法，比如dir(1))

運算符

Python的運算符是通過調用對象的特殊方法實現的。比如：

實際執行了如下操作：

所以，在Python中，兩個對象是否能進行加法運算，首先就要看相應的對象是否有__add__()方法。一旦相應的對象有__add__()方法，即使這個對象從數學上不可加，我們都可以用加法的形式，來表達obj.__add__()所定義的操作。在Python中，運算符起到簡化書寫的功能，但它依靠特殊方法實現。

Python不強制用戶使用面向對象的編程方法。用戶可以選擇自己喜歡的使用方式(比如選擇使用+符號，還是使用更加面向對象的__add__()方法)。特殊方法寫起來總是要更費事一點。

嘗試下面的操作，看看效果，再想想它的對應運算符

內置函數

與運算符類似，許多內置函數也都是調用對象的特殊方法。比如

實際上做的是

相對與__len__()，內置函數len()也起到了簡化書寫的作用。

嘗試下面的操作，想一下它的對應內置函數

表(list)元素引用

下面是我們常見的表元素引用方式

上面的程序運行到li[3]的時候，Python發現并理解[]符號，然后調用__getitem__()方法。

嘗試看下面的操作，想想它的對應

函數

我們已經說過，在Python中，函數也是一種對象。實際上，任何一個有__call__()特殊方法的對象都被當作是函數。比如下面的例子:

add為SampleMore類的一個對象，當被調用時，add執行加5的操作。add還可以作為函數對象，被傳遞給map()函數。

當然，我們還可以使用更“優美”的方式，想想是什么。

總結

對于內置的對象來說(比如整數、表、字符串等)，它們所需要的特殊方法都已經在Python中準備好了。而用戶自己定義的對象也可以通過增加特殊方法，來實現自定義的語法。特殊方法比較靠近Python的底層，許多Python功能的實現都要依賴于特殊方法。我們將在以后看到更多的例子。

Python的許多語法都是基于其面向對象模型的封裝。對象模型是Python的骨架，是功能完備、火力強大的大黃蜂。但是Python也提供更加簡潔的語法，讓你使用不同的編程形態，從而在必要時隱藏一些面向對象的接口。正如我們看到的Camaro跑車，將自己威風的火藥庫收起來，提供方便人類使用的車門和座椅。