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Python自学 - 类进阶(可调用对象)

article 2025/1/11 7:08:52

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1 Python自学 - 类进阶(可调用对象)

可调用对象在Python中有很重要的作用，那什么是可调用对象呢？
可以简单的理解为，凡是对象可以加括号给参数的都叫可调用对象，如：obj(x)中obj就是可调用对象，因此，不难理解，最基础的可调用对象就是函数。
我们自定义的类，能不能做为可调用对象呢？答案是肯定的！

可能很多读者存在疑问，前文说可调用对象很重要，那具体有什么用呢？

1.1 可调用对象的用途

1.1.1 函数式编程

在函数式编程章节中，我们介绍了lambda、map、filter函数，他们的参数需要输入一个函数，迭代器中的成员逐个让这个函数来处理，这里的函数就是一个可调用对象。

示例1：使用函数式编程将列表成员平方

def square(x):
    return x ** 2
    
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared_numbers = list(map(square, numbers))
print(squared_numbers)  # 输出: [1, 4, 9, 16, 25]

示例2：由可调用的类对象来替换函数式编程中的函数

class Square:
    def __init__(self):
        print("初始化")
    def __call__(self, x):
        return x * x

s = Square() #输出：初始化

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared_numbers = list(map(s, numbers))
print(squared_numbers)  # 输出: [1, 4, 9, 16, 25]

示例中创建了一个Square类的对象s，然后将对象s替换示例1中的函数square传递给map()做参数。

1.1.2 回调函数

在GUI编程中，界面元素的事件处理，往往都由需要一个函数来处理，这个函数一般就是回调函数。

示例3：回调函数处理按钮点击事件

import tkinter as tk

def on_button_click():
    print("Button clicked")

root = tk.Tk()
button = tk.Button(root, text="Click me", command=on_button_click)
button.pack()
root.mainloop()

示例中的command=on_button_click就是回调函数赋值，注意on_button_click是一个函数。

1.1.3 实现协议和接口

实现 __iter__ 和 __next__ 方法的对象是可调用对象，可以使用 for 循环迭代。

class MyIterator:
    def __init__(self, limit):
        self.limit = limit
        self.counter = 0

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.counter < self.limit:
            value = self.counter
            self.counter += 1
            return value
        else:
            raise StopIteration

for i in MyIterator(5):
    print(i)  # 输出: 0 1 2 3 4

1.1.4 类和对象的行为定制

实现 __call__ 方法的对象可以像函数一样调用，用于定制对象的行为，实现__call__方法在前面函数式编程已经做了举例。

1.1.5 可调用对象做修饰器改变其他函数行为

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Something is happening before the function is called.")
        func()
        print("Something is happening after the function is called.")
    return wrapper

@my_decorator
def say_hello():
    print("Hello!")

say_hello()
#输出：
#Something is happening before the function is called.
#ello!
#Something is happening after the function is called.

被装饰过的函数say_hello()行为已经发生了变化。

1.1.6 可调用对象做对象工厂

def create_shape(shape_type):
    if shape_type == 'circle':
        class Circle:
            def __str__(self):
                return "Circle"
        return Circle()
    elif shape_type == 'square':
        class Square:
            def __str__(self):
                return "Square"
        return Square()

circle = create_shape('circle')
square = create_shape('square')
print(circle)  # 输出: Circle
print(square)  # 输出：Square

1.1.7 可调用对象做调度表，减少大量`if-else`

def action_a():
    print("Action A")

def action_b():
    print("Action B")

dispatch_table = {'a': action_a, 'b': action_b}

def perform_action(action):
    if action in dispatch_table:
        dispatch_table[action]()

perform_action('a')  # 输出: Action A