Почему Python использует два подчеркивания для определенных вещей?

Question

Я довольно плохо знаком с реальными языками программирования, и Python - мой первый. Я немного разбираюсь в Linux, достаточно, чтобы получить летнюю работу с ним (я еще учусь в средней школе), и на работе у меня много свободного времени, которое я использую для изучения Python.

Хотя, одна вещь меня заводит. Что именно отличается в Python, когда у вас есть такие выражения, как

x.__add__(y) <==> x+y
x.__getattribute__('foo') <==> x.foo

Я знаю, что делают методы и все такое, и я получаю то, что они делают, но мой вопрос: чем эти методы подчеркивания с двойным подчеркиванием отличаются от их простых на вид эквивалентов?

PS Я не возражаю против того, чтобы мне читали лекции по истории программирования, на самом деле, я нахожу это очень полезным знать:) Если это в основном исторические аспекты Python, не стесняйтесь начинать бродить.

Answer 1

Что ж, сила для программиста хорошая, поэтому должен быть способ настроить поведение. Как перегрузка оператора (__add__, __div__, __ge__,...), атрибут доступа (__getattribute__, __getattr__ (эти два разные), __delattr__,...) и т. д. Во многих случаях, подобно операторам, обычный синтаксис отображает 1:1 в соответствующий метод. В других случаях существует специальная процедура, которая в определенный момент включает вызов соответствующего метода - например, __getattr__ вызывается только если объект не имеет запрошенного атрибута и __getattribute__ не реализован или не вызван AttributeError. И некоторые из них - действительно продвинутые темы, которые помогают вам проникнуть в суть объектной системы и редко нужны. Так что не нужно изучать их все, просто обратитесь к справке, когда вам нужно / хотите знать. Говоря о ссылке, вот она.

Answer 2

Вот создатель Python, объясняющий это:

... вместо того чтобы разрабатывать новый синтаксис для специальных видов методов класса (таких как инициализаторы и деструкторы), я решил, что эти функции могут быть обработаны, просто требуя от пользователя реализации методов со специальными именами, такими как __init__, __del__, и так далее. Это соглашение об именах взято из C, где идентификаторы, начинающиеся с подчеркивания, зарезервированы компилятором и часто имеют особое значение (например, макросы, такие как __FILE__ в препроцессоре C).

...

Я также использовал эту технику, чтобы позволить пользовательским классам переопределить поведение операторов Python. Как отмечалось ранее, Python реализован на C и использует таблицы указателей функций для реализации различных возможностей встроенных объектов (например, "get attribute", "add" и "call"). Чтобы эти возможности могли быть определены в пользовательских классах, я сопоставил различные указатели функций с именами специальных методов, такими как __getattr__, __add__, а также __call__, Существует прямое соответствие между этими именами и таблицами указателей функций, которые необходимо определить при реализации новых объектов Python в C.

Answer 3

Когда вы запускаете метод с двумя подчеркиваниями (и без завершающих подчеркиваний), применяются правила искажения имен в Python. Это способ свободно моделировать private Ключевое слово из других ОО языков, таких как C++ и Java. (Несмотря на это, метод технически все еще не является частным в том смысле, что методы Java и C++ являются частными, но его "сложнее получить" извне экземпляра.)

Методы с двумя начальными и двумя завершающими подчеркиваниями считаются "встроенными" методами, то есть они используются интерпретатором и, как правило, являются конкретными реализациями перегруженных операторов или других встроенных функций.

Answer 4

Они используются для указания того, что интерпретатор Python должен использовать их в определенных ситуациях.

Например, __add__ функция позволяет + оператор для работы на пользовательских классах. В противном случае вы получите какую-то неопределенную ошибку при попытке добавить.

Answer 5

С исторической точки зрения начальные подчеркивания часто использовались в качестве метода для указания программисту, что имена следует рассматривать как внутренние для пакета / модуля / библиотеки, который их определяет. В языках, которые не обеспечивают хорошую поддержку частных пространств имен, использование подчеркивания является соглашением для эмуляции этого. В Python, когда вы определяете метод с именем '__foo__', программист по обслуживанию знает по имени, что происходит нечто особенное, чего не происходит с методом с именем 'foo'. Если бы Python выбрал использование "add" в качестве внутреннего метода для перегрузки "+", то вы никогда не могли бы иметь класс с методом "add", не вызывая большой путаницы. Подчеркивание служит сигналом того, что случится какое-то волшебство.

Answer 6

Ряд других вопросов теперь помечены как дубликаты этого вопроса, и по крайней мере два из них задают вопрос, что либо __spam__ Вызываются методы или то, что называется соглашением, и ни один из существующих ответов не покрывает это, поэтому:

Там на самом деле нет официального названия либо.

Многие разработчики неофициально называют их "более грубыми методами", что означает "двойной UNDERscore".

Некоторые люди используют термин "магические методы", но это несколько двусмысленно в смысле "более сложные методы", "специальные методы" (см. Ниже) или что-то среднее между ними.

---

Существует официальный термин "специальные атрибуты", который тесно, но не полностью совпадает с более грубыми методами. В главе " Модель данных" в справочнике никогда полностью не объясняется, что такое специальный атрибут, но основная идея заключается в том, что это как минимум одно из следующего:

• Атрибут, который предоставляется самим интерпретатором или его встроенным кодом, например __name__ на функции.
• Атрибут, который является частью протокола, реализованного самим интерпретатором, например __add__ для + оператор или __getitem__ для индексации и нарезки.
• Атрибут, который интерпретатору разрешено искать специально, игнорируя экземпляр и переходя прямо к классу, например __add__ снова.

Большинство специальных атрибутов - это методы, но не все (например, __name__ нет). И большинство из них используют соглашение о "дунду", но не все (например, next метод на итераторах в Python 2.x).

Между тем, большинство более сложных методов - это специальные атрибуты, но не все, в частности, stdlib или внешние библиотеки нередко хотят определять свои собственные протоколы, которые работают одинаково, например, pickle протокол.

Answer 7

[Предположение] Python находился под влиянием Algol68, возможно, Гвидо использовал Algol68 в университете Амстердама, где у Algol68 есть аналогичный " режим стреппинг", называемый "стриппинг цитат". В Algol68 операторы, типы и ключевые слова могут появляться в другом шрифте (обычно **полужирный** или __underlined__), в файлах исходного кода эта гарнитура достигается с помощью кавычек, например, "abs" (цитирование аналогично цитированию в " wikitext").)

Algol68 ⇒ Python (Операторы сопоставлены с функциями-членами)

• 'и' ⇒ __and__
• 'или' ⇒ __or__
• "не" ⇒ не
• 'entier' ⇒ __trunc__
• 'шл' ⇒ __lshift__
• 'shr' ⇒ __rshift__
• 'upb' ⇒ __sizeof__
• "длинный" ⇒ __long__
• 'int' ⇒ __int__
• 'реальный' ⇒ __float__
• 'формат' ⇒ __format__
• 'repr' ⇒ __repr__
• 'abs' ⇒ __abs__
• "минус" ⇒ __neg__
• "минус" ⇒ __sub__
• "плюс" ⇒ __add__
• "времена" ⇒ __mul__
• 'мод' ⇒ __mod__
• 'div' ⇒ __truediv__
• "над" ⇒ __div__
• 'вверх' ⇒ __pow__
• 'im' ⇒ имаг
• '⇒ реальный
• 'con' ⇒ сопряженный

В Algol68 их называли жирными именами, например, abs, но "под-под-abs" __abs__ в python.

Мои 2 цента: ¢ Так что иногда - как призрак - когда вы вырезаете и вставляете классы python в вики, вы волшебным образом перевоплощаете смелые ключевые слова Algol68. ¢