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Python 中的魔术方法（Magic Methods）

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一、核心概念

• 命名规范：__xxx__（双下划线包围，如 __init__）
• 自动调用：由 Python 解释器在特定时机调用，而非用户手动调用。
• 目的：让自定义类支持运算符、内置函数、迭代、上下文管理等高级特性。
• 别名：Magic Methods / Dunder Methods（Double UNDERscore）

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二、常用魔术方法分类详解

1. 对象构造与析构

方法	说明	示例
__new__(cls, ...)	创建对象实例（先于 __init__），用于控制对象创建过程，常用于单例模式或不可变类型。	见下方示例
__init__(self, ...)	初始化对象，构造函数，设置实例属性。	def __init__(self, name): self.name = name
__del__(self)	析构函数，对象被销毁时调用（不保证立即执行，依赖垃圾回收）。慎用！	def __del__(self): print("对象被销毁")

__new__ 示例（单例模式）

class Singleton:_instance = Nonedef __new__(cls, *args, **kwargs):if cls._instance is None:cls._instance = super().__new__(cls)return cls._instancedef __init__(self, value):self.value = values1 = Singleton(10)
s2 = Singleton(20)
print(s1 is s2)  # True —— 同一个对象
print(s1.value)  # 20 —— 最后一次初始化的值

⚠️ 注意：__new__ 是静态方法，第一个参数是 cls；__init__ 是实例方法，第一个参数是 self。

2. 对象表示与字符串

方法	说明	示例
__str__(self)	str(obj) 或 print(obj) 时调用，返回用户友好的字符串。	return f"Person: {self.name}"
__repr__(self)	repr(obj) 或交互式解释器中直接输入对象时调用，返回开发者友好、无歧义的字符串，理想情况下应能 eval 重建对象。	return f"Person('{self.name}', {self.age})"
__format__(self, format_spec)	支持 format(obj, spec) 或 f-string 格式化。	见下方示例

__str__ vs __repr__ 示例

class Person:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef __str__(self):return f"{self.name}, {self.age}岁"def __repr__(self):return f"Person(name='{self.name}', age={self.age})"p = Person("Alice", 30)
print(p)           # 调用 __str__ → Alice, 30岁
print(repr(p))     # 调用 __repr__ → Person(name='Alice', age=30)

__format__ 示例

class Temperature:def __init__(self, celsius):self.celsius = celsiusdef __format__(self, spec):if spec == "f":return f"{self.celsius * 9/5 + 32:.1f}°F"elif spec == "k":return f"{self.celsius + 273.15:.1f}K"else:return f"{self.celsius:.1f}°C"temp = Temperature(25)
print(f"{temp}")     # 25.0°C
print(f"{temp:f}")   # 77.0°F
print(f"{temp:k}")