Python高階自定義物件實現切片功能

切片是 python 中最迷人最強大最 amazing 的語言特性（幾乎沒有之一），在《python高階：切片的誤區與高階用法》中，我介紹了切片的基礎用法、高階用法以及一些使用誤區。這些內容都是基於原生的序列型別（如字串、列表、元組......），那麼，我們是否可以定義自己的序列型別並讓它支援切片語法呢？更進一步，我們是否可以自定義其它物件（如字典）並讓它支援切片呢？

想要使自定義物件支援切片語法並不難，只需要在定義類的時候給它實現魔術方法__getitem__()即可。所以，這裡就先介紹一下這個方法。

語法：object.__getitem__(self, key)

概括翻譯一下：__getitem__()方法用於返回引數 key 所對應的值，這個 key 可以是整型數值和切片物件，並且支援負數索引；如果 key 不是以上兩種型別，就會拋 typeerror；如果索引越界，會拋 indexerror ；如果定義的是對映型別，當 key 引數不是其物件的鍵值時，則會拋 keyerror 。

接下來，我們定義乙個簡單的 mylist ，並給它加上切片功能。（ps：僅作演示，不保證其它功能的完備性）。

class mylist():
def __init__(self):
self.data = 
def __getitem__(self, key):
print("key is : " + str(key))
return self.data[key]
l = mylist()
print(l[3])
print(l[:2])
print(l['hi'])
### 輸出結果：
key is : 3
python貓
key is : slice(none, 2, none)
['my', 'name']
key is : hi
traceback (most recent call last):
...typeerror: list indices must be integers or slices, not str

從輸出結果來看，自定義的 mylist 既支援按索引查詢，也支援切片操作，這正是我們的目的。

特別需要說明的是，此例中的__getitem__()方法會根據不同的引數型別而實現不同的功能（取索引位值或切片值），也會妥當地處理異常，所以並不需要我們再去寫繁瑣的處理邏輯。網上有不少學習資料完全是在誤人子弟，它們會教你區分引數的不同型別，然後寫一大段**來實現索引查詢和切片語法，簡直是畫蛇添足。下面的就是乙個代表性的錯誤示例：

###略去其它**####
def __getitem__(self, index):
cls = type(self)
if isinstance(index, slice): # 如果index是個切片型別，則構造新例項
return cls(self._components[index])
elif isinstance(index, numbers.integral): # 如果index是個數，則直接返回
return self._components[index]
else:
msg = " indices must be integers"
raise typeerror(msg.format(cls=cls))

切片是序列型別的特性，所以在上例中，我們不需要寫切片的具體實現邏輯。但是，對於其它非序列型別的自定義物件，就得自己實現切片邏輯。以自定義字典為例（ps：僅作演示，不保證其它功能的完備性）：

class mydict():
def __init__(self):
self.data = {}
def __len__(self):
return len(self.data)
self.data[len(self)] = item
def __getitem__(self, key):
if isinstance(key, int):
return self.data[key]
if isinstance(key, slice):
slicedkeys = list(self.data.keys())[key]
return 
else:
raise typeerror
d = mydict()
print(d[2])
print(d[:2])
print(d[-4:-2])
print(d['hi'])
### 輸出結果：
istraceback (most recent call last):
...typeerror

上例的關鍵點在於將字典的鍵值取出，並對鍵值的列表做切片處理，其妙處在於，不用擔心索引越界和負數索引，將字典切片轉換成了字典鍵值的切片，最終實現目的。

最後小結一下：本文介紹了__getitem__()魔術方法，並用於實現自定義物件（以列表型別和字典型別為例）的切片功能，希望對你有所幫助。

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python高階自定義庫函式

物件陣列。自定義物件

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