Python魔法之旅-魔法方法(05)
CSDN 2024-07-15 15:05:03 阅读 94
目录
一、概述
1、定义
2、作用
二、应用场景
1、构造和析构
2、操作符重载
3、字符串和表示
4、容器管理
5、可调用对象
6、上下文管理
7、属性访问和描述符
8、迭代器和生成器
9、数值类型
10、复制和序列化
11、自定义元类行为
12、自定义类行为
13、类型检查和转换
14、自定义异常
三、学习方法
1、理解基础
2、查阅文档
3、编写示例
4、实践应用
5、阅读他人代码
6、参加社区讨论
7、持续学习
8、练习与总结
9、注意兼容性
10、避免过度使用
四、魔法方法
17、__float__方法
17-1、语法
17-2、参数
17-3、功能
17-4、返回值
17-5、说明
17-6、用法
18、__floor__方法
18-1、语法
18-2、参数
18-3、功能
18-4、返回值
18-5、说明
18-6、用法
19、__floordiv__方法
19-1、语法
19-2、参数
19-3、功能
19-4、返回值
19-5、说明
19-6、用法
五、推荐阅读
1、Python筑基之旅
2、Python函数之旅
3、Python算法之旅
4、博客个人主页
一、概述
1、定义
魔法方法(Magic Methods/Special Methods，也称特殊方法或双下划线方法)是Python中一类具有特殊命名规则的方法，它们的名称通常以双下划线(`__`)开头和结尾。
魔法方法用于在特定情况下自动被Python解释器调用，而不需要显式地调用它们，它们提供了一种机制，让你可以定义自定义类时具有与内置类型相似的行为。
2、作用
魔法方法允许开发者重载Python中的一些内置操作或函数的行为，从而为自定义的类添加特殊的功能。
二、应用场景
1、构造和析构
1-1、__init__(self, [args...])：在创建对象时初始化属性。
1-2、__new__(cls, [args...])：在创建对象时控制实例的创建过程(通常与元类一起使用)。
1-3、__del__(self)：在对象被销毁前执行清理操作，如关闭文件或释放资源。
2、操作符重载
2-1、__add__(self, other)、__sub__(self, other)、__mul__(self, other)等：自定义对象之间的算术运算。
2-2、__eq__(self, other)、__ne__(self, other)、__lt__(self, other)等：定义对象之间的比较操作。
3、字符串和表示
3-1、__str__(self)：定义对象的字符串表示，常用于print()函数。
3-2、__repr__(self)：定义对象的官方字符串表示，用于repr()函数和交互式解释器。
4、容器管理
4-1、__getitem__(self, key)、__setitem__(self, key, value)、__delitem__(self, key)：用于实现类似列表或字典的索引访问、设置和删除操作。
4-2、__len__(self)：返回对象的长度或元素个数。
5、可调用对象
5-1、__call__(self, [args...])：允许对象像函数一样被调用。
6、上下文管理
6-1、__enter__(self)、__exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb)：用于实现上下文管理器，如with语句中的对象。
7、属性访问和描述符
7-1、__getattr__, __setattr__, __delattr__：这些方法允许对象在访问或修改不存在的属性时执行自定义操作。
7-2、描述符(Descriptors)是实现了__get__, __set__, 和__delete__方法的对象，它们可以控制对另一个对象属性的访问。
8、迭代器和生成器
8-1、__iter__和__next__：这些方法允许对象支持迭代操作，如使用for循环遍历对象。
8-2、__aiter__, __anext__：这些是异步迭代器的魔法方法，用于支持异步迭代。
9、数值类型
9-1、__int__(self)、__float__(self)、__complex__(self)：定义对象到数值类型的转换。
9-2、__index__(self)：定义对象用于切片时的整数转换。
10、复制和序列化
10-1、__copy__和__deepcopy__：允许对象支持浅复制和深复制操作。
10-2、__getstate__和__setstate__：用于自定义对象的序列化和反序列化过程。
11、自定义元类行为
11-1、__metaclass__(Python 2)或元类本身(Python 3)：允许自定义类的创建过程，如动态创建类、修改类的定义等。
12、自定义类行为
12-1、__init__和__new__：用于初始化对象或控制对象的创建过程。
12-2、__init_subclass__：在子类被创建时调用，允许在子类中执行一些额外的操作。
13、类型检查和转换
13-1、__instancecheck__和__subclasscheck__：用于自定义isinstance()和issubclass()函数的行为。
14、自定义异常
14-1、你可以通过继承内置的Exception类来创建自定义的异常类，并定义其特定的行为。
三、学习方法
要学好Python的魔法方法，你可以遵循以下方法及步骤：
1、理解基础
首先确保你对Python的基本语法、数据类型、类和对象等概念有深入的理解，这些是理解魔法方法的基础。
2、查阅文档
仔细阅读Python官方文档中关于魔法方法的部分，文档会详细解释每个魔法方法的作用、参数和返回值。你可以通过访问Python的官方网站或使用help()函数在Python解释器中查看文档。
3、编写示例
为每个魔法方法编写简单的示例代码，以便更好地理解其用法和效果，通过实际编写和运行代码，你可以更直观地感受到魔法方法如何改变对象的行为。
4、实践应用
在实际项目中尝试使用魔法方法。如，你可以创建一个自定义的集合类，使用__getitem__、__setitem__和__delitem__方法来实现索引操作。只有通过实践应用，你才能更深入地理解魔法方法的用途和重要性。
5、阅读他人代码
阅读开源项目或他人编写的代码，特别是那些使用了魔法方法的代码，这可以帮助你学习如何在实际项目中使用魔法方法。通过分析他人代码中的魔法方法使用方式，你可以学习到一些新的技巧和最佳实践。
6、参加社区讨论
参与Python社区的讨论，与其他开发者交流关于魔法方法的使用经验和技巧，在社区中提问或回答关于魔法方法的问题，这可以帮助你更深入地理解魔法方法并发现新的应用场景。
7、持续学习
Python语言和其生态系统不断发展，新的魔法方法和功能可能会不断被引入，保持对Python社区的关注，及时学习新的魔法方法和最佳实践。
8、练习与总结
多做练习，通过编写各种使用魔法方法的代码来巩固你的理解，定期总结你学到的知识和经验，形成自己的知识体系。
9、注意兼容性
在使用魔法方法时，要注意不同Python版本之间的兼容性差异，确保你的代码在不同版本的Python中都能正常工作。
10、避免过度使用
虽然魔法方法非常强大，但过度使用可能会导致代码难以理解和维护，在编写代码时，要权衡使用魔法方法的利弊，避免滥用。
总之，学好Python的魔法方法需要不断地学习、实践和总结，只有通过不断地练习和积累经验，你才能更好地掌握这些强大的工具，并在实际项目中灵活运用它们。
四、魔法方法
17、__float__方法
17-1、语法
float(self)
17-2、参数
17-2-1、self(必须)：一个对实例对象本身的引用，在类的所有方法中都会自动传递。
17-2-2、/(可选)：这是从Python 3.8开始引入的参数注解语法，它表示这个方法不接受任何位置参数(positional-only parameters)之后的关键字参数(keyword arguments)。
17-3、功能
用于定义一个对象到浮点数的转换规则。
17-4、返回值
返回一个浮点数。
17-5、说明
具体来说，以下几种情况可能会触发__float__方法的调用：
17-5-1、使用内置的float函数尝试将一个对象转换为浮点数时。
17-5-2、在需要进行数学运算(如加法、减法、乘法、除法等)的上下文中，如果操作数之一是对
象，而另一个是浮点数或需要浮点数的操作(如除法)，则可能会调用该对象的__float__方法。
17-5-3、在需要浮点数类型的其他内置函数或方法中，如果提供了不支持直接操作的对象，可能会
调用该对象的__float__方法。
17-6、用法
# 017、__float__方法：
# 1、简单的数值类
# 定义一个名为SimpleNumber的类
class SimpleNumber:
# 类的初始化方法，当创建SimpleNumber对象时自动调用
def __init__(self, value):
# 将传入的value参数赋值给对象的value属性
self.value = value
# 定义__float__方法，用于将对象转换为浮点数
def __float__(self):
# 返回self.value的浮点数形式
return float(self.value)
# 如果这个脚本作为主程序运行（而不是被导入为模块）
if __name__ == '__main__':
# 创建一个SimpleNumber对象n，并传入值5.2
n = SimpleNumber(5.2)
# 使用内置的float函数和SimpleNumber类的__float__方法将n转换为浮点数
f = float(n)
# 打印转换后的浮点数f
print(f) # 输出: 5.2
# 2、分数类(有理数)
# 定义一个名为Fraction的类，用于表示分数
class Fraction:
# 初始化方法，当创建Fraction对象时调用
def __init__(self, numerator, denominator):
# 设置分数的分子
self.numerator = numerator
# 设置分数的分母
self.denominator = denominator
# 定义转换为浮点数的特殊方法
def __float__(self):
# 返回分数的浮点数值（即分子除以分母）
return self.numerator / self.denominator
# 如果这个脚本作为主程序运行（而不是被导入为模块）
if __name__ == '__main__':
# 创建一个Fraction对象f，分子为3，分母为4
f = Fraction(3, 4)
# 使用内置的float函数和Fraction类的__float__方法将f转换为浮点数
float_f = float(f)
# 打印转换后的浮点数float_f
print(float_f) # 输出: 0.75
# 3、带有单位的度量类(如距离)
# 定义一个名为Distance的类，用于表示距离
class Distance:
# 初始化方法，用于创建Distance对象时设置距离（以米为单位）
def __init__(self, meters):
# 将传入的距离值（以米为单位）赋值给对象的meters属性
self.meters = meters
# 定义转换为浮点数的特殊方法
# 当尝试将Distance对象转换为浮点数时，会调用这个方法
def __float__(self):
# 返回Distance对象的meters属性的值，作为浮点数
return self.meters
# 如果这个脚本作为主程序运行（而不是被导入为模块）
if __name__ == '__main__':
# 创建一个Distance对象d，表示100.5米的距离
d = Distance(100.5)
# 使用内置的float函数和Distance类的__float__方法将d转换为浮点数
float_d = float(d)
# 打印转换后的浮点数float_d
print(float_d) # 输出: 100.5
# 4、复数类(尽管Python内置了复数类型，但可以作为示例)
# 定义一个名为MyComplex的类，用于表示复数
class MyComplex:
# 初始化方法，用于创建MyComplex对象时设置实部和虚部
def __init__(self, real, imag):
# 设置实部
self.real = real
# 设置虚部
self.imag = imag
# 定义转换为浮点数的特殊方法
# 当尝试将MyComplex对象转换为浮点数时，会调用此方法
def __float__(self):
# 如果虚部不为0
if self.imag != 0:
# 抛出ValueError异常，表示不能将有虚部的复数转换为浮点数
raise ValueError("Cannot convert complex number with imaginary part to float")
# 如果虚部为0，则返回实部的浮点数值
return float(self.real)
# 如果这个脚本作为主程序运行（而不是被导入为模块）
if __name__ == '__main__':
# 创建一个实部为3，虚部为0的MyComplex对象c
c = MyComplex(3, 0)
# 使用内置的float函数和MyComplex类的__float__方法将c转换为浮点数
f = float(c)
# 打印转换后的浮点数f
print(f) # 输出: 3.0
try:
# 创建一个实部为3，虚部为4的MyComplex对象c_with_imag
c_with_imag = MyComplex(3, 4)
# 尝试将c_with_imag转换为浮点数，但由于虚部不为0，所以会抛出ValueError异常
float_c_with_imag = float(c_with_imag) # 这会抛出ValueError
except ValueError as e:
# 捕获ValueError异常并打印异常信息
print(e) # 输出: Cannot convert complex number with imaginary part to float
# 5、时间类(转换为以秒为单位的浮点数)
# 从datetime模块中导入timedelta类，timedelta类用于表示两个日期或时间之间的差异
from datetime import timedelta
# 定义一个名为TimeDuration的类，用于封装timedelta并允许通过不同的时间单位进行初始化
class TimeDuration:
def __init__(self, days=0, seconds=0, microseconds=0, milliseconds=0, minutes=0, hours=0, weeks=0):
# 因为timedelta不接受milliseconds参数，并且weeks参数需要转换为days，所以我们先进行计算
# 将weeks转换为days（1周 = 7天）
# 注意：在Python 3中，timedelta直接支持weeks参数，但在Python 2中不支持
td = timedelta(days=days + weeks * 7, seconds=seconds, microseconds=microseconds, minutes=minutes, hours=hours)
# 如果提供了毫秒（milliseconds），则需要将其转换为秒和微秒
# 注意：这里我们省略了毫秒的转换，因为timedelta不接受毫秒作为直接参数
# 如果需要，可以在此添加转换逻辑
# 将计算好的timedelta赋值给实例的duration属性
self.duration = td
# 定义转换为浮点数的特殊方法，返回时间差的总秒数
def __float__(self):
# 调用辅助函数total_seconds来获取duration的总秒数
# 注意：在Python 3中，timedelta有一个total_seconds()方法，但在Python 2中没有
return total_seconds(self.duration)
# 辅助函数，用于计算timedelta对象的总秒数
# 在Python 2中，timedelta没有直接的total_seconds方法，所以我们自己实现
def total_seconds(td):
# 计算总秒数，包括天、小时、分钟、秒和微秒
return (td.microseconds + (td.seconds + td.days * 24 * 3600) * 1e6) / 1e6
if __name__ == '__main__':
# 创建一个TimeDuration对象，表示1天2小时30分钟的时间差
td = TimeDuration(days=1, hours=2, minutes=30)
# 使用内置的float函数和TimeDuration类的__float__方法将td转换为浮点数（总秒数）
float_td = float(td)
# 打印转换后的总秒数
print(float_td) # 输出: 95400.0（具体取决于你的系统时间精度，但在这个例子中应该是准确的）
# 6、字符串表示的数字转换为浮点数
# 定义一个名为 StringNumber 的类，用于将字符串表示的数字转换为浮点数
class StringNumber:
# 初始化方法，接收一个字符串类型的数字作为参数
def __init__(self, number_str):
# 将接收到的字符串类型的数字保存到实例变量 number_str 中
self.number_str = number_str
# 定义转换为浮点数的特殊方法
# 当尝试将 StringNumber 对象转换为浮点数时，会调用此方法
def __float__(self):
# 使用 Python 内置的 float 函数将 number_str 转换为浮点数
# 并返回这个浮点数
return float(self.number_str)
# 判断当前脚本是否作为主程序运行（而不是被导入为模块）
if __name__ == '__main__':
# 创建一个 StringNumber 对象，传入一个表示数字的字符串 "3.14159"
sn = StringNumber("3.14159")
# 使用内置的 float 函数和 StringNumber 类的 __float__ 方法将 sn 转换为浮点数
# 注意：这里实际上不需要显式调用 float(sn)，因为当 sn 被用于需要浮点数的上下文中时，
# Python 会自动调用 sn 的 __float__ 方法。但为了展示和明确转换，这里显式调用了 float(sn)
f = float(sn)
# 打印转换后的浮点数
print(f) # 输出: 3.14159
18、__floor__方法
18-1、语法
__floor__(self, /)
Flooring an Integral returns itself
18-2、参数
18-2-1、self(必须)：一个对实例对象本身的引用，在类的所有方法中都会自动传递。
18-2-2、/(可选)：这是从Python 3.8开始引入的参数注解语法，它表示这个方法不接受任何位置参数(positional-only parameters)之后的关键字参数(keyword arguments)。
18-3、功能
用于定义数值类型的“向下取整”行为。
18-4、返回值
返回不大于对象所表示数值的最大整数，也就是所谓的“向下取整”或“地板除”的结果。
18-5、说明
关于返回值，__floor__方法应该返回一个与原始对象相同类型或兼容类型的对象，其值是不大于原始对象所表示数值的最大整数。
18-6、用法
# 018、__floor__方法：
# 1、基本使用
# 定义一个名为 MyNumber 的类，用于封装一个数值并提供一些特殊方法
class MyNumber:
# 类的初始化方法，用于创建 MyNumber 类的实例
def __init__(self, value):
# 将传入的 value 参数赋值给实例变量 self.value
self.value = value
# 定义一个特殊方法 __floor__，用于返回 self.value 的向下取整值
def __floor__(self):
# 导入 math 模块，尽管在类中导入模块不是最佳实践，但这里为了注释而保留
import math
# 调用 math.floor 方法对 self.value 进行向下取整，并返回结果
return math.floor(self.value)
# 当这个脚本作为主程序运行时，以下代码块会被执行
if __name__ == '__main__':
# 创建一个 MyNumber 类的实例 num，并传入初始值 3.7
num = MyNumber(3.7)
# 调用 num 实例的 __floor__ 方法，并打印返回的结果，即 3.7 的向下取整值
print(num.__floor__()) # 输出: 3
# 2、自定义运算符中的使用
# 导入math模块，该模块包含了一些数学运算的函数和常量
import math
# 定义一个名为MyNumber的类，用于封装数值并提供自定义的数学运算
class MyNumber:
# 初始化方法，用于创建MyNumber对象时设置初始值
def __init__(self, value):
self.value = value # 将传入的value赋值给对象的value属性
# 定义一个特殊方法__floor__，用于返回对象的value属性的向下取整值
def __floor__(self):
return math.floor(self.value) # 使用math模块中的floor函数对value进行向下取整
# 定义一个特殊方法__int__，用于将MyNumber对象转换为整数
def __int__(self):
return int(self.value) # 定义__int__方法以返回整数值，这里将value转换为整数并返回
# 定义一个特殊方法__add__，用于实现MyNumber对象之间的加法运算
def __add__(self, other):
if isinstance(other, MyNumber): # 如果other也是MyNumber对象
return MyNumber(self.value + other.value) # 返回两个对象value属性之和组成的新MyNumber对象
else: # 如果other不是MyNumber对象
return MyNumber(self.value + other) # 返回对象value属性与other之和组成的新MyNumber对象
# 定义一个特殊方法__floordiv__，用于实现MyNumber对象之间的整数除法运算
def __floordiv__(self, other):
if isinstance(other, MyNumber): # 如果other也是MyNumber对象
floored_self = self.__floor__() # 对self的value属性进行向下取整
floored_other = other.__floor__() # 对other的value属性进行向下取整
return MyNumber(floored_self // floored_other) # 返回两个向下取整后的值进行整除运算的结果组成的新MyNumber对象
else: # 如果other不是MyNumber对象
return MyNumber(self.__floor__() // other) # 对self的value属性进行向下取整，然后与other进行整除运算，返回结果组成的新MyNumber对象
# 当这个脚本作为主程序运行时，以下代码块会被执行
if __name__ == '__main__':
# 创建两个MyNumber对象num1和num2，并分别设置初始值7.3和2
num1 = MyNumber(7.3)
num2 = MyNumber(2)
# 使用//运算符调用num1的__floordiv__方法，与num2进行整数除法运算，并打印结果
print(num1 // num2) # 使用__floordiv__，输出: MyNumber(3)
# 将num1和num2进行整数除法运算的结果转换为整数并打印
print(int(num1 // num2)) # 现在可以正确转换为整数，输出: 3
# 3、在类中自动转换
# 定义一个名为MyNumber的类，用于封装数值并提供一些特殊方法
class MyNumber:
# 类的初始化方法，用于设置对象的初始值
def __init__(self, value):
# 将传入的value参数赋值给对象的value属性
self.value = value
# 定义一个特殊方法__floor__，用于返回对象value属性的向下取整值
def __floor__(self):
# 导入math模块，该模块包含数学相关的函数
import math
# 调用math模块中的floor函数对value进行向下取整，并返回结果
return math.floor(self.value)
# 定义一个特殊方法__int__，用于将对象转换为整数类型
def __int__(self):
# 调用__floor__方法获取value的向下取整值
# 然后将该值转换为整数类型并返回
return int(self.__floor__())
# 当这个脚本作为主程序运行时，以下代码块会被执行
if __name__ == '__main__':
# 创建一个MyNumber对象num，并传入初始值3.7
num = MyNumber(3.7)
# 调用num对象的__int__方法，将其转换为整数类型并打印结果
# 这里通过内置的int函数间接调用了num的__int__方法
print(int(num)) # 输出: 3
# 4、类的继承与重写
# 定义一个名为MyNumber的类，用于封装数值并提供向下取整的方法
class MyNumber:
# 类的初始化方法，用于设置对象的初始值
def __init__(self, value):
# 将传入的value参数赋值给对象的value属性
self.value = value
# 定义一个特殊方法__floor__，用于返回对象value属性的向下取整值
def __floor__(self):
# 导入math模块（虽然通常建议在文件顶部导入，但这里为了说明也可在方法内部导入）
import math
# 调用math模块中的floor函数对value进行向下取整，并返回结果
return math.floor(self.value)
# 定义一个特殊方法__int__，用于将对象转换为整数类型
def __int__(self):
# 调用__floor__方法获取value的向下取整值
# 然后将该值转换为整数类型并返回
return int(self.__floor__())
# 定义一个继承自MyNumber的SpecialNumber类
class SpecialNumber(MyNumber):
# 重写父类MyNumber的__floor__方法
def __floor__(self):
# 使用super()函数调用父类MyNumber的__floor__方法
# 然后将返回的结果减1，得到SpecialNumber对象的特殊向下取整值
return super().__floor__() - 1
# 当这个脚本作为主程序运行时，以下代码块会被执行
if __name__ == '__main__':
# 创建一个SpecialNumber对象num，并传入初始值4.3
num = SpecialNumber(4.3)
# 调用num对象的__int__方法，将其转换为整数类型并打印结果
# 这里通过内置的int函数间接调用了num的__int__方法
# SpecialNumber类重写了__floor__方法，所以其__int__方法返回的是特殊向下取整后的整数值
print(int(num)) # 输出: 3，因为 4.3 向下取整是 4，然后减 1 得到 3
# 5、与其他类型进行比较
# 定义一个名为MyNumber的类，用于封装数值并提供一些特殊方法
class MyNumber:
# 类的初始化方法，用于设置对象的初始值
def __init__(self, value):
# 将传入的value参数赋值给对象的value属性
self.value = value
# 定义一个特殊方法__floor__，用于返回对象value属性的向下取整值
def __floor__(self):
# 导入math模块（尽管通常在文件顶部导入模块，但在此为了注释说明也可以放在方法内部）
import math
# 调用math模块中的floor函数对value进行向下取整，并返回结果
return math.floor(self.value)
# 定义一个特殊方法__eq__，用于比较两个对象是否相等
def __eq__(self, other):
# 如果other是整数类型
if isinstance(other, int):
# 则比较MyNumber对象的向下取整值是否等于other
return self.__floor__() == other
# 如果other不是整数类型，则返回NotImplemented，表示不支持该类型的比较
# 这样可以让Python尝试进行其他类型的比较（如other也是MyNumber对象）
return NotImplemented
# 当这个脚本作为主程序运行时，以下代码块会被执行
if __name__ == '__main__':
# 创建一个MyNumber对象num，并传入初始值3.0
num = MyNumber(3.0)
# 使用==操作符比较num对象和整数3是否相等
# 由于num的value是3.0，向下取整后仍为3，所以比较结果为True
print(num == 3) # 输出: True
# 6: 自定义格式化输出
# 定义一个名为 MyNumber 的类
class MyNumber:
# 类的初始化方法，用于创建 MyNumber 类的实例
def __init__(self, value):
# 将传入的 value 赋值给实例变量 self.value
self.value = value
# 定义一个特殊方法 __floor__，它用于实现取整（向下取整）的功能
def __floor__(self):
# 导入 math 模块（尽管这里最好是在文件顶部导入，但为了符合仅注释代码的要求，这里也可以接受）
import math
# 使用 math.floor 方法对 self.value 进行向下取整，并返回结果
return math.floor(self.value)
# 定义一个特殊方法 __format__，它允许对象自定义其字符串表示形式
# format_spec 是格式说明符，它描述了如何格式化对象
def __format__(self, format_spec):
# 如果格式说明符为 '.floor'，则调用 __floor__ 方法并返回其结果的字符串形式
if format_spec == '.floor':
return str(self.__floor__())
# 如果格式说明符不是 '.floor'，则返回 NotImplemented，表示不支持该格式
return NotImplemented
# 如果当前运行的脚本（而不是导入的模块）是主程序，则执行以下代码
if __name__ == '__main__':
# 创建一个 MyNumber 类的实例 num，并传入值 3.7
num = MyNumber(3.7)
# 使用 format 函数和 '.floor' 格式说明符来格式化 num 对象，并打印结果
# 由于 MyNumber 类定义了 __format__ 方法并处理了 '.floor' 格式说明符，因此这里会输出 '3'
print(format(num, '.floor')) # 输出: '3'
19、__floordiv__方法
19-1、语法
__floordiv__(self, other, /)
Return self//other
19-2、参数
19-2-1、self(必须)：一个对实例对象本身的引用，在类的所有方法中都会自动传递。
19-2-2、other(必须)：表示与self进行地板除法的另一个值，它可以是任何类型，但通常应该是与
self兼容的数值类型。
19-2-3、/(可选)：这是从Python 3.8开始引入的参数注解语法，它表示这个方法不接受任何位置参数(positional-only parameters)之后的关键字参数(keyword arguments)。
19-3、功能
用于定义当对象使用//运算符进行地板除法时的行为。
19-4、返回值
返回一个表示地板除法结果的对象。
19-5、说明
对于__floordiv__方法，它的返回值通常是与原始对象类型相同或兼容的数值类型对象，其值是两个操作数进行地板除法的结果，然而，这个返回值的具体类型完全取决于你的实现。
19-6、用法
# 019、__floordiv__方法：
# 1、简单的整数类
class SimpleInt:
def __init__(self, value):
# 初始化方法，设置实例的 value 属性
self.value = value
def __floordiv__(self, other):
# 定义地板除法运算符的行为
if isinstance(other, (int, float)):
# 如果 other 是整数或浮点数，则执行地板除法并返回结果
return self.value // other
else:
# 如果 other 不是整数或浮点数，则抛出类型错误
raise TypeError("Unsupported operand type(s) for //: 'SimpleInt' and '{}'".format(type(other).__name__))
if __name__ == '__main__':
# 创建一个 SimpleInt 类的实例 a，并设置其值为 10
a = SimpleInt(10)
# 定义一个普通的整数 b，其值为 3
b = 3
# 使用 // 运算符调用 a 的 __floordiv__ 方法，并打印结果
# 这里将输出整数 3，因为 10 // 3 的结果是 3
print(a // b) # 这会调用 SimpleInt 的 __floordiv__ 方法，输出应为 3
# 2、自定义除法规则类
class CustomDiv:
def __init__(self, value):
# 初始化方法，设置实例的value属性
self.value = value
def __floordiv__(self, other):
# 地板除法特殊方法，用于处理自定义除法规则
if isinstance(other, int):
# 检查other是否为整数
# 如果self.value是非负数，则执行正常的地板除法（即减去余数）
# 如果self.value是负数，则先取负数的绝对值进行整除，再取负值（因为负数的整除行为是向负无穷方向取整）
return self.value - (self.value % other) if self.value >= 0 else -((-self.value) // other)
else:
# 如果other不是整数，则抛出类型错误
raise TypeError("Unsupported operand type(s) for //: 'CustomDiv' and '{}'".format(type(other).__name__))
if __name__ == '__main__':
# 创建一个CustomDiv实例，并设置其value为10
cd = CustomDiv(10)
# 调用CustomDiv的__floordiv__方法（即执行cd // 3），并打印结果
# 因为10 >= 0，所以直接执行self.value - (self.value % other)，即10 - (10 % 3) = 10 - 1 = 9
print(cd // 3) # 输出：9
# 直接使用类名和参数创建另一个CustomDiv实例，其value为-10
# 调用该实例的__floordiv__方法（即执行CustomDiv(-10) // 3），并打印结果
# 因为-10 < 0，所以先取-10的绝对值（即10），执行整除10 // 3 = 3，然后取负值，即-3
print(CustomDiv(-10) // 3) # 输出：-3（因为-10 < 0, 所以取-((-10) // 3)）
# 3、时间类(用于计算时间差)
from datetime import timedelta
class TimeDuration:
def __init__(self, hours, minutes, seconds):
# 初始化方法，接收小时、分钟和秒作为参数，并使用timedelta创建时间差对象
self.duration = timedelta(hours=hours, minutes=minutes, seconds=seconds)
def __floordiv__(self, other):
# 定义地板除法运算符的行为
if isinstance(other, TimeDuration):
# 如果 other 是 TimeDuration 的实例，则计算 self 的总秒数与 other 的总秒数
# 使用整数除法来计算 self 可以包含多少个 other
# 假设我们想以 other 的时长为单位，计算 self 的时长可以包含多少个 other
total_seconds = self.duration.total_seconds() # 获取 self 的总秒数
other_seconds = other.duration.total_seconds() # 获取 other 的总秒数
# 使用整数除法 // 来获取结果，并返回结果
return int(total_seconds // other_seconds)
else:
# 如果 other 不是 TimeDuration 的实例，则抛出类型错误
raise TypeError(f"Unsupported operand type(s) for //: 'TimeDuration' and '{type(other).__name__}'")
def __str__(self):
# 定义字符串表示方法，返回 timedelta 对象的字符串表示
return str(self.duration)
if __name__ == '__main__':
# 创建一个 TimeDuration 对象 duration_a，表示 2 小时 30 分钟
duration_a = TimeDuration(2, 30, 0) # 2小时30分钟
# 创建一个 TimeDuration 对象 duration_b，表示 15 分钟
duration_b = TimeDuration(0, 15, 0) # 15分钟
# 使用地板除法运算符 // 来计算 duration_a 包含多少个 duration_b
# 输出结果应为 10，因为 2 小时 30 分钟 包含 10 个 15 分钟
print(duration_a // duration_b) # 输出: 10 (因为 2小时30分钟 包含 10个15分钟)
# 4、自定义货币类(用于货币除法并取整)
class Currency:
def __init__(self, amount, currency_code='USD'):code>
# 初始化方法，接受货币金额和货币代码作为参数，默认为USD
self.amount = float(amount)
# 将货币金额转换为浮点数并存储在self.amount中
self.currency_code = currency_code
# 存储货币代码在self.currency_code中
def __floordiv__(self, other):
# 定义地板除法运算符的行为
if isinstance(other, (int, float, Currency)):
# 检查其他对象是否为整数、浮点数或Currency的实例
if isinstance(other, Currency):
# 如果其他对象是Currency的实例，则提取其金额
other_amount = other.amount
else:
# 如果其他对象是整数或浮点数，则将其转换为浮点数
other_amount = float(other)
# 使用Python内置的整数除法//来计算结果，并创建一个新的Currency对象来存储结果
return Currency(self.amount // other_amount, self.currency_code)
else:
# 如果其他对象不是整数、浮点数或Currency的实例，则抛出TypeError
raise TypeError(f"Unsupported operand type(s) for //: 'Currency' and '{type(other).__name__}'")
def __str__(self):
# 定义字符串表示方法，返回货币金额和货币代码的字符串表示
return f"{self.amount} {self.currency_code}"
if __name__ == '__main__':
# 创建一个Currency对象money_a，表示100.00 USD
money_a = Currency(100.00)
# 创建一个Currency对象money_b，表示20.00 USD
money_b = Currency(20.00)
# 使用地板除法运算符//计算money_a除以money_b的结果，并打印结果，预期输出: 5.0 USD
print(money_a // money_b) # 输出: 5.0 USD (注意这里虽然用浮点数表示，但实际是整数除法)
# 使用浮点数2作为除数，再次计算money_a的结果，并打印结果，预期输出: 50.0 USD
# 注意这里由于self.amount是浮点数，而//是整数除法，但在Python 3中，//对于浮点数执行的是向下取整的除法
print(money_a // 2) # 输出: 50.0 USD
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