魔术方法__call__

__call__ 是一个特殊方法（也称为魔术方法），用于使一个类的实例能够像函数一样被调用。当定义了这个方法后，实例对象可以后接括号（即 ()）来触发调用，这会让实例表现得像函数一样。

1. ​使实例可调用​：允许类的实例像函数一样被调用。
2. ​保持状态​：可以在多次调用之间保持实例的状态（因为实例可以存储属性）。
3. ​实现装饰器​：常用于实现装饰器类（Decorator Class）。
4. ​模拟函数行为​：让对象具备函数的行为，同时保留类的特性（如属性、方法）。

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​基本语法​

class MyClass:def __call__(self, *args, **kwargs):# 定义调用时的行为return "Called with:", args, kwargsobj = MyClass()
result = obj(1, 2, 3, name="Alice")  # 触发 __call__
# result = obj()  # 触发 __call__
print(result)# ('Called with:', (1, 2, 3), {'name': 'Alice'})
# ('Called with:', (), {})

​输出：​​

('Called with:', (1, 2, 3), {'name': 'Alice'})

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​关键特点​

1. ​***args 和 **kwargs**​
   __call__ 可以接受任意数量的位置参数和关键字参数，类似于普通函数。

2. ​实例本身仍然是一个对象​
   即使定义了 __call__，实例仍然可以拥有属性和方法：

   class Adder:def __init__(self, initial=0):self.total = initialdef __call__(self, x):self.total += xreturn self.totaladd = Adder(10)
   print(add(5))  # 15（10 + 5）
   print(add(3))  # 18（15 + 3）

3. ​用于装饰器​
   __call__ 可以让类的实例作为装饰器使用：

   class Logger:def __init__(self, func):self.func = funcdef __call__(self, *args, ​**kwargs):print(f"Calling {self.func.__name__}")return self.func(*args, ​**kwargs)@Logger
   def greet(name):return f"Hello, {name}!"print(greet("Alice"))

   ​输出：​​

   Calling greet
   Hello, Alice!

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​**__call__ vs __init__**​

方法	调用时机	用途
__init__	实例化时调用（obj = MyClass()）	初始化对象属性
__call__	实例被调用时（obj()）	让实例像函数一样执行

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​实际应用场景​

1. ​状态保持的函数​（类似闭包）

   class Counter:def __init__(self):self.count = 0def __call__(self):self.count += 1return self.countcounter = Counter()
   print(counter())  # 1
   print(counter())  # 2

2. ​实现策略模式​

   class Multiply:def __call__(self, a, b):return a * bclass Add:def __call__(self, a, b):return a + bdef calculate(operation, a, b):return operation(a, b)print(calculate(Multiply(), 3, 4))  # 12
   print(calculate(Add(), 3, 4))      # 7

3. ​动态生成对象行为​

   class Power:def __init__(self, exponent):self.exponent = exponentdef __call__(self, x):return x ​**​ self.exponentsquare = Power(2)
   cube = Power(3)
   print(square(4))  # 16
   print(cube(3))    # 27

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​总结​

• __call__ 让类的实例可以像函数一样被调用。
• 适用于需要保持状态的函数、装饰器类、策略模式等场景。
• 不同于 __init__，它控制的是实例的调用行为，而非初始化行为。

如果你想让一个对象既能存储数据又能像函数一样执行操作，__call__ 是一个非常有用的工具！