81、Python之鸭子类型：从魔法函数看对象的字符串呈现

引言

前面已经介绍了鸭子类型的概念，以及Python中支撑鸭子类型理念的“魔法函数”的体系。Python中的魔法函数分为几大类，本文我们首先从最简单的自定义类型的字符串呈现来切入，逐步理解并掌握Python中的魔法函数的完整架构。

本文的主要内容有：

1、print()函数的内部运行机制

2、对象的字符串表示的默认实现

3、通过魔法函数自定义对象字符串表示的实现

print()函数的内部运行机制

关于print()函数的使用，我们前面已经进行详细的介绍，结合print()函数的定义文档，再来简单回顾一下：

通常情况下，我们只需要将要输出的对象作为位置参数传递给print()函数，即可完成一个对象的打印输出。其实，结合sep、end、file参数，我们可以实现更多的打印效果：

1、sep参数，默认情况下为一个空格，当我们需要输出多个对象，并自定义分隔符时，可以指定该参数。

2、end参数，默认情况下为一个回车，也可以自行指定。

3、file参数，默认情况下其实就是sys.stdout，也可以指定自己的文件流，就变成了往文件中写入数据了，比如日志等。

以上，大概就是我们之前介绍过的关于print()函数的使用了。

但是，为什么有的对象的输出字符串包含了元素、属性等，有些对象的输出就是比较奇怪的一串字符串？要回答这个问题，就要涉及到print()函数的作用机制了，我们直接说结论：

当我们调用print(obj)函数时，Python内部的处理机制是这样的：

1、检查对象是否实现了__str__()方法，如果实现了，则调用__str__()方法，然后输出其返回值。

2、如果对象没有实现__str__()方法，则会检查对象是否实现了__repr__()方法，如果实现了，则调用__repr__()方法，然后输出其返回值。

3、如果对象两个方法都没有实现，则会使用对象的默认字符串表示形式。

需要说明的，Python内置的str类，也是这样类似的实现逻辑，可以从定义中看出：

对象的字符串表示的默认实现

对象的字符串表示的默认实现，其实，只要写过Python代码，应该多少都接触过，我们以实际代码为例，来简单看一下：

class DaGongRen:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = ageif __name__ == '__main__':zs = DaGongRen('张三', 18)print(zs)print(str(zs))

执行结果：

这一串看着有些奇怪的字符串，其实是一个固定的表示格式。其中隐含了模块名、类名，以及，大概是这样一个逻辑，我们通过代码直接演示一下：

class DaGongRen:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef my_str(self):return f"<{self.__class__.__module__}.{self.__class__.__name__} object at {hex(id(self))}>"if __name__ == '__main__':zs = DaGongRen('张三', 18)print(zs)print(str(zs))print(zs.my_str())

执行结果：

从执行结果可以看出，我们自定义的my_str()方法的输出内容，与对象的默认字符串表示的输出，是完全一样的。

其实，之所以会有这个默认实现，是由于Python中的新式类，默认都是继承自object这个基类。这种默认的字符串表示是通过object类的__repr__()方法实现的。

通过魔法函数自定义对象字符串表示的实现

从print()函数的内部作用机制，我们已然可以知道，通过魔法函数__str__()和__repr__()，可以实现自定义对象字符串表示的行为。这也是内部类型，比如容器等，等够在print()输出时，呈现出更加人性化的内容，更加便于开发者的使用、调试。

还是先通过代码来看一下吧：

class DaGongRen:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef my_str(self):return f"<{self.__class__.__module__}.{self.__class__.__name__} object at {hex(id(self))}>"def __str__(self):return f"{self.__class__.__name__}(name = {self.name}, age = {self.age})"if __name__ == '__main__':zs = DaGongRen('张三', 18)print(zs)print(str(zs))print(zs.my_str())

执行结果：