Python中实例化对象后面加括号、中括号是什么用法？解锁__call__、__getitem__类特殊方法

  某一天，没事看大佬写的源码，咦，发现一个奇怪的事情，实例化对象怎么直接带着括号像函数一样使用了？？？脑袋里的三个问号，催着我要搞明白咋回事。原来这是类里的特殊方法，今天索性做个总结。

1.Python中的__call__方法

  在类的实例化（对象）后面加上括号，相当于调用__call__方法，如果一个类定义了__call__方法，就可以像调用函数一样调用该类的实例，这为类的实例提供了一种函数式的行为。

以下是一个简单的示例：

class CallClass:

    def __init__(self):
        print("hi")

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print("Arguments:", args)
        print("Keyword arguments:", kwargs)


if __name__ == '__main__':
    a = CallClass()
    a(1, 2, b='Elaine')
    
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输出：

hi
Arguments: (1, 2)
Keyword arguments: {'b': 'Elaine'}
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3

在这个例子中，创建了一个CallClass类，该类实现了__call__方法。当通过a(1, 2, b=‘Elaine’)调用实例时，实际上调用了a.call(1, 2, b=‘Elaine’)，并执行相应操作。

通常，__call__方法在需要实例对象表现得像函数一样可调用时非常有用，这种机制可用于创建可保持状态的函数，因为实例可以包含属性，而函数则不能。

需要注意的是，如果类不定义__call__方法直接去调用，会报错

Traceback (most recent call last):
  File "C:\Python-Project\Test\test.py", line 2374, in <module>
    a(1, 2, b='Elaine')
TypeError: 'CallClass' object is not callable
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2.Python中的__getitem__方法

  在python中，如果在类的实例化后面加上中括号，相当于调用该实例的__getitem__方法，如果类没有定义该方法，会报错TypeError: ‘xxxxxx’ object is not subscriptable。

这是Python中的特殊方法，用于实现对象的索引操作，使对象能够像序列（如列表或元组）一样通过索引访问其元素。该方法被称为魔法方法，这个方法返回所给键对应的值。当对象是序列时，键是整数。当对象是映射时 (字典)，键是任意值，在定义类时，如果希望能按照键取类的值，则需要定义__getitem__方法

以下是一个简单的示例：

class GetitemClass:

    def __init__(self):
        self.data = [1, 2, 3, 4, 5, 6]

    def __getitem__(self, index):
        return self.data[index]


if __name__ == '__main__':
    a = GetitemClass()
    print(a[2])

>>>输出：3
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  在这个例子中，创建了一个GetitemClass类，该类实现了__getitem__方法，允许通过索引访问其内部’data‘列表。当通过a[2]调用实例时，实际上调用了a.getitem(2)，返回索引为2的元素。

这个方法的实现允许使用常见的序列访问方式，例如切片操作：

class GetitemClass:

    def __init__(self):
        self.data = [1, 2, 3, 4, 5, 6]

    def __getitem__(self, index):
        return self.data[index]


if __name__ == '__main__':
    a = GetitemClass()
    print(a[1:4])

>>>输出：[2, 3, 4]
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  类对象还可以像字典对象那样根据key取值（dict[‘key’]），如类对象Object[‘key’]，系统会自动调用__getitem__方法，然后执行该方法定义的操作。

class GetitemClass:

    def __init__(self):
        self.data = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2', 'key3': 'value3', 'key4': 'value4'}

    def __getitem__(self, item):
        data = self.data.get(item, '')
        if data:
            return data
        raise Exception('关键字不存在')


if __name__ == '__main__':
    a = GetitemClass()
    print(a['key2'])

>>>输出：value2
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3.一些其他相关的特殊方法

 3.1 如果想使对象支持对元素赋值的操作，可以实现__setitem__方法。

class GetitemClass:

    def __init__(self):
        self.data = [1, 2, 3, 4, 5, 6]

    def __getitem__(self, index):
        return self.data[index]

    def __setitem__(self, index, value):
        self.data[index] = value


if __name__ == '__main__':
    a = GetitemClass()
    print(a[2])
    a[2] = 10
    print(a[2])

>>>输出：
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 3.2 如果希望对象表现得像一个序列，可以实现__len__方法返回对象长度

class GetitemClass:

    def __init__(self):
        self.data = [1, 2, 3, 4, 5, 6]

    def __getitem__(self, index):
        return self.data[index]

    def __setitem__(self, index, value):
        self.data[index] = value

    def __len__(self):
        return len(self.data)


if __name__ == '__main__':
    a = GetitemClass()
    print(len(a))

>>>输出：6
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 这些方法一起允许创建一个类，使其表现得像内置的序列类型，并能够使用Python的标准序列操作。