特殊方法名稱

在Python中定義類別時，有些__name__的特殊函式名稱，是用定義運算子或特定操作的行為。舉個例子來說，可以定義一個有理數類別，並定義其+、-、*、/等行為：

class Rational:
    def __init__(self, n, d):  # 物件建立之後所要建立的初始化動作
        self.numer = n
        self.denom = d
    
    def __str__(self):   # 定義物件的字串描述
        return str(self.numer) + '/' + str(self.denom)
    
    def __add__(self, that):  # 定義 + 運算
        return Rational(self.numer * that.denom + that.numer * self.denom, 
                        self.denom * that.denom)
    
    def __sub__(self, that):  # 定義 - 運算
        return Rational(self.numer * that.denom - that.numer * self.denom,
                        self.denom * that.denom)
                           
    def __mul__(self, that):  # 定義 * 運算
        return Rational(self.numer * that.numer, 
                        self.denom * that.denom)
        
    def __truediv__(self, that):   # 定義 / 運算
        return Rational(self.numer * that.denom,
                        self.denom * that.denom)

    def __eq__(self, that):   # 定義 == 運算
        return self.numer * that.denom == that.numer * self.denom

x = Rational(1, 2)
y = Rational(2, 3)
z = Rational(2, 3)
print(x)       # 1/2
print(y)       # 2/3
print(x + y)   # 7/6
print(x - y)   # -1/6
print(x * y)   # 2/6
print(x / y)   # 3/6
print(x == y)  # False
print(y == z)  # True

__init__()定義物件建立後要執行的初始化過程，相對它的是__del__()方法，在物件被回收前會被執行（因為回收物件的時間不一定，所以不建議用在要求立即性的情況）。常見的+、-、*、/、==等操作，則分別是由__add__()、__sub__()、__mul__()、__truediv__()（//則是由__floordiv__()定義）與__eq__()定義。

__str__()用來定義傳回物件描述字串，通常用來描述的字串是對使用者友善的說明文字，如果對物件使用str()，所呼叫的就是__str__()。如果要定義對開發人員較有意義的描述，例如傳回產生實例的類別名稱之類的，則可以定義__repr__()，如果對物件使用repr()，則所呼叫的就是__repr__()。

在特性名稱空間中看過的例子則是__getattr__()方法，相對它的方法是__setattr__()，而用來定義實例的特性被設定時該作什麼動作。例如：

>>> class Some:
...     def __setattr__(self, name, value):
...         print(name, value)
...     def __init__(self):
...         self.x = 10
...
>>> s = Some()
x 10
>>> s.w = 100
w 100
>>> s.__dict__['z'] = 200
>>> print(s.__dict__)
{'z': 200}
>>>

一旦有定義__setattr__()，則所有以 . 運算子來設定特性的操作，都會呼叫__setattr__()，但直接對實例的__dict__操作則不會。

__getitem__()與__setitem__()則用來設定[]運算子的行為。例如：

>>> class Some:
...     def __init__(self):
...         self.inner = {}
...     def __setitem__(self, name, value):
...         self.inner[name] = value
...     def __getitem__(self, name):
...         return self.inner[name]
...
>>> s = Some()
>>> s[0] = 100
>>> s['Justin'] = 'Message'
>>> s[0]
100
>>> s['Justin']
'Message'
>>>

在設計程式的過程中，經常有的需求之一，就是希望逐一取得某物件內部的所有資料（或物件），像是取得串列中所有的資料，或取得集合中所有的資料。

因為串列是有序結構並有索引特性，而集合則為無序不重複的特性，兩者所提供的公開存取方法也不相同，如何以一致方式取得不同資料結構的群集物件是個問題。

在Python中，你可以讓物件實作__iter__()方法，這個方法可以傳回一個迭代器（Iterator），一個具有__next__()方法的物件。迭代器走訪物件內容收集物件後傳回，每次呼叫迭代器物件的__next__()方法，必須傳回群集的下一個元素，如果沒有下一個元素了，則丟出StopIteration物件。例如：

class Some:
    class Iterator:
        def __init__(self, length):
            self.length = length
            self.number = -1
        def __next__(self):
            self.number = self.number + 1
            if self.number == self.length:
                raise StopIteration
            return self.number
    
    def __init__(self, length):
        self.length = length

    def __iter__(self):
        return Some.Iterator(self.length)

s = Some(3)
it = iter(s)
print(next(it))   # 0
print(next(it))   # 1
print(next(it))   # 2
print(next(it))   # StopIteration

實際上，你可以使用iter()來代為呼叫物件的__iter__()方法，使用next()方法代為呼叫物件的__next__()方法。事實上，你可以結合for in迴圈來提取物件，for in迴圈會透過__iter__()取得迭代器，然後在每次迴圈中呼叫__next__()方法，而後遇到StopIteration丟出後離開迴圈。例如：

for n in Some(10):
print(n) # 顯示 0 到 9

以上先簡介一些簡單的特殊方法名稱，詳細的特殊方法說明，可以參考 Special method names。