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Python魔法方法：深入理解repr方法

news 来源：原创 2025/5/11 22:48:14

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__repr__是Python中一个重要的魔法方法（Magic Method），它定义了对象的"官方"字符串表示形式。本文将深入探讨__repr__的作用、最佳实践以及与__str__的区别。

1. `repr`方法的基本概念

__repr__方法返回一个对象的字符串表示，这个字符串理论上应该是一个有效的Python表达式，可以用来重新创建该对象。

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
        
    def __repr__(self):
        return f"Point({self.x}, {self.y})"
        
p = Point(1, 2)
print(repr(p))  # 输出: Point(1, 2)

2. `repr`的设计原则

根据Python官方文档，__repr__应该遵循以下原则：

可执行性：返回的字符串应该是一个有效的Python表达式，能够通过eval()重新创建对象
信息完整性：应该包含足够的信息来重建对象
明确性：应该明确表示这是一个对象的表示，而不是其他内容

3. `repr`与`str`的区别

特性	`__repr__`	`__str__`
目的	明确的、无歧义的表示	可读性好的表示
调用方式	`repr(obj)`或反引号`obj`	`str(obj)`或`print(obj)`
必须性	应该总是实现	可选实现
返回值要求	应该是有效的Python表达式（理想情况）	可以是任何可读的字符串
默认行为	返回类名和内存地址	默认调用`__repr__`

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
        
    def __repr__(self):
        return f"Point({self.x}, {self.y})"
        
    def __str__(self):
        return f"({self.x}, {self.y})"
        
p = Point(1, 2)
print(repr(p))  # Point(1, 2)
print(str(p))   # (1, 2)
print(p)        # (1, 2) - 调用__str__

4. 最佳实践

总是实现__repr__：即使你不实现__str__，也应该实现__repr__
包含所有必要信息：确保__repr__包含重建对象所需的所有信息
遵循格式规范：通常格式为ClassName(attr1=value1, attr2=value2)
处理容器对象：当对象包含在容器中时，会调用__repr__而不是__str__

class BetterPoint:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
        
    def __repr__(self):
        return f"{self.__class__.__name__}(x={self.x!r}, y={self.y!r})"
        
    def __str__(self):
        return f"Point at ({self.x}, {self.y})"

5. 高级用法

5.1 使用`!r`格式化

在f-string中使用!r可以自动调用repr()：

def __repr__(self):
    return f"Point({self.x!r}, {self.y!r})"

5.2 动态生成`repr`

对于有大量属性的类，可以动态生成__repr__：

def auto_repr(cls):
    def __repr__(self):
        attrs = ', '.join(f"{k}={v!r}" for k, v in vars(self).items())
        return f"{cls.__name__}({attrs})"
    cls.__repr__ = __repr__
    return cls

@auto_repr
class Point:
    def __init__(self, x, y, color='red'):
        self.x = x
        self.y = y
        self.color = color
        
p = Point(1, 2, 'blue')
print(p)  # Point(x=1, y=2, color='blue')