0

0

Python魔法函数学习之__missing__

WBOY

WBOY

发布时间:2022-03-11 17:23:22

|

2728人浏览过

|

来源于CSDN

原创

本篇文章给大家带来了关于python的相关知识,其中主要介绍了“__missing__()”函数的相关问题,下面我们就一起来看一下这个魔法函数,希望对大家有帮助。

Python魔法函数学习之__missing__

推荐学习:python学习教程

1、有点价值的__missing__()

从普通的字典中取值时,可能会出现 key 不存在的情况:

dd = {'name':'PythonCat'}
dd.get('age')        # 结果:None
dd.get('age', 18)    # 结果:18
dd['age']            # 报错 KeyError
dd.__getitem__('age')  # 等同于 dd['age']

6c2511f67643af0fac9fed3b422df135.png

立即学习Python免费学习笔记(深入)”;

对于 get() 方法,它是有返回值的,而且可以传入第二个参数,作为 key 不存在时的返回内容,因此还可以接受。但是,另外两种写法都会报错。

为了解决后两种写法的问题,就可以用到 __missing__() 魔术方法。

现在,假设我们有一个这样的诉求:从字典中取某个 key 对应的 value,如果有值则返回值,如果没有值则插入 key,并且给它一个默认值(例如一个空列表)。

如果用原生的 dict,并不太好实现,但是,Python 提供了一个非常好用的扩展类collections.defaultdict

8509f3448b1cbc5b1c3188fd6832605a.png

如图所示,当取不存在的 key 时,没有再报 KeyError,而是默认存入到字典中。

为什么 defaultdict 可以做到这一点呢?

原因是 defaultdict 在继承了内置类型 dict 之后,还定义了一个 __missing__() 方法,当 __getitem__取不存在的值时,它就会调用入参中传入的工厂函数(上例是调用 list(),创建空列表)。

作为最典型的示例,defaultdict 在文档注释中写到:

0a80cefdd1142cc1c0a1b32803bcd8d9.png

简而言之,__missing__()的主要作用就是由__getitem__在缺失 key 时调用,从而避免出现 KeyError。

另外一个典型的使用例子是collections.Counter,它也是 dict 的子类,在取未被统计的 key 时,返回计数 0:

34de9cc7bf894a87fc7ee2a245c5b66d.png

2、神出鬼没的__missing__()

由上可知,__missing__()在__getitem__()取不到值时会被调用,但是,我不经意间还发现了一个细节:__getitem__()在取不到值时,并不一定会调用__missing__()。

这是因为它并非内置类型的必要属性,并没有在字典基类中被预先定义。

如果你直接从 dict 类型中取该属性值,会报属性不存在:AttributeError: type object 'object' has no attribute '__missing__'

使用 dir() 查看,发现确实不存在该属性:

2e0efef6aa20038712f5db45c2088900.png

如果从 dict 的父类即 object 中查看,也会发现同样的结果。

这是怎么回事呢?为什么在 dict 和 object 中都没有__missing__属性呢?

然而,查阅最新的官方文档,object 中分明包含这个属性:

48d431154652132e60e9d930342d88f4.png

出处:https://docs.python.org/3/reference/datamodel.html?highlight=__missing__#object.__missing__

也就是说,理论上 object 类中会预定义__missing__,其文档证明了这一点,然而实际上它并没有被定义!文档与现实出现了偏差!

ImgGood
ImgGood

免费在线AI照片编辑器

下载

如此一来,当 dict 的子类(例如 defaultdict 和 Counter)在定义__missing__ 时,这个魔术方法事实上只属于该子类,也就是说,它是一个诞生于子类中的魔术方法!

据此,我有一个不成熟的猜想:__getitem__()会判断当前对象是否是 dict 的子类,且是否拥有__missing__(),然后才会去调用它(如果父类中也有该方法,则不会先作判断,而是直接就调用了)。

我在交流群里说出了这个猜想,有同学很快在 CPython 源码中找到验证:

6956d98e0bd4afa8ac231c782a2438e1.png

而这就有意思了,在内置类型的子类上才存在的魔术方法,纵观整个 Python 世界,恐怕再难以找出第二例。

我突然有一个联想:这神出鬼没的__missing__(),就像是一个擅长玩“大变活人”的魔术师,先让观众在外面透过玻璃看到他(即官方文档),然而揭开门时,他并不在里面(即内置类型),再变换一下道具,他又完好无损就出现了(即 dict 的子类)。

3、被施魔法的__missing__()

__missing__() 的神奇之处,除了它本身会变“魔术”之外,它还需要一股强大的“魔法”才能驱动。

在上篇文章中,我发现原生的魔术方法间相互独立,它们在 C 语言界面可能有相同的核心逻辑,但是在 Python 语言界面,却并不存在着调用关系:

7210b652079707a887b4f5bbb884a145.png

魔术方法的这种“老死不相往来”的表现,违背了一般的代码复用原则,也是导致内置类型的子类会出现某些奇怪表现的原因。

官方 Python 宁肯提供新的 UserString、UserList、UserDict 子类,也不愿意复用魔术方法,唯一合理的解释似乎是令魔术方法相互调用的代价太大。

但是,对于特例__missing__(),Python 却不得不妥协,不得不付出这种代价!

__missing__() 是魔术方法的“二等公民”,它没有独立的调用入口,只能被动地由 __getitem__() 调用,即__missing__() 依赖于__getitem__()。

不同于那些“一等公民”,例如 __init__()、__enter__()、__len__()、__eq__() 等等,它们要么是在对象生命周期或执行过程的某个节点被触发,要么由某个内置函数或操作符触发,这些都是相对独立的事件,无所依赖。

__missing__() 依赖于__getitem__(),才能实现方法调用;而 __getitem__() 也要依赖 __missing__(),才能实现完整功能。

为了实现这一点,__getitem__()在解释器代码中开了个后门,从 C 语言界面折返回 Python 界面,去调用那个名为“__missing__”的特定方法。

39dc693e0303bdf29f892624929939d3.png

而这就是真正的“魔法”了,目前为止,__missing__()似乎是唯一一个享受了此等待遇的魔术方法!

4、小结

Python 的字典提供了两种取值的内置方法,即__getitem__() 和 get(),当取值不存在时,它们的处理策略是不一样的:前者会报错KeyError,而后者会返回 None。

为什么 Python 要提供两个不同的方法呢?或者应该问,为什么 Python 要令这两个方法做出不一样的处理呢?

这可能有一个很复杂(也可能是很简单)的解释,本文暂不深究了。

不过有一点是可以确定的:即原生 dict 类型简单粗暴地抛KeyError的做法有所不足。

为了让字典类型有更强大的表现(或者说让__getitem__()作出 get() 那样的表现),Python 让字典的子类可以定义__missing__(),供__getitem__()查找调用。

本文梳理了__missing__()的实现原理,从而揭示出它并非是一个毫不起眼的存在,恰恰相反,它是唯一一个打破了魔术方法间壁垒,支持被其它魔术方法调用的特例!

Python 为了维持魔术方法的独立性,不惜煞费苦心地引入了 UserString、UserList、UserDict 这些派生类,但是对于 __missing__(),它却选择了妥协。

推荐学习:python教程

相关文章

python速学教程(入门到精通)
python速学教程(入门到精通)

python怎么学习?python怎么入门?python在哪学?python怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了python速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

WorkBuddy
WorkBuddy

腾讯云推出的AI原生桌面智能体工作台

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
http与https有哪些区别
http与https有哪些区别

http与https的区别:1、协议安全性;2、连接方式;3、证书管理;4、连接状态;5、端口号;6、资源消耗;7、兼容性。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2931

2024.08.16

TypeScript类型系统进阶与大型前端项目实践
TypeScript类型系统进阶与大型前端项目实践

本专题围绕 TypeScript 在大型前端项目中的应用展开,深入讲解类型系统设计与工程化开发方法。内容包括泛型与高级类型、类型推断机制、声明文件编写、模块化结构设计以及代码规范管理。通过真实项目案例分析,帮助开发者构建类型安全、结构清晰、易维护的前端工程体系,提高团队协作效率与代码质量。

69

2026.03.13

Python异步编程与Asyncio高并发应用实践
Python异步编程与Asyncio高并发应用实践

本专题围绕 Python 异步编程模型展开,深入讲解 Asyncio 框架的核心原理与应用实践。内容包括事件循环机制、协程任务调度、异步 IO 处理以及并发任务管理策略。通过构建高并发网络请求与异步数据处理案例,帮助开发者掌握 Python 在高并发场景中的高效开发方法,并提升系统资源利用率与整体运行性能。

109

2026.03.12

C# ASP.NET Core微服务架构与API网关实践
C# ASP.NET Core微服务架构与API网关实践

本专题围绕 C# 在现代后端架构中的微服务实践展开,系统讲解基于 ASP.NET Core 构建可扩展服务体系的核心方法。内容涵盖服务拆分策略、RESTful API 设计、服务间通信、API 网关统一入口管理以及服务治理机制。通过真实项目案例,帮助开发者掌握构建高可用微服务系统的关键技术,提高系统的可扩展性与维护效率。

326

2026.03.11

Go高并发任务调度与Goroutine池化实践
Go高并发任务调度与Goroutine池化实践

本专题围绕 Go 语言在高并发任务处理场景中的实践展开,系统讲解 Goroutine 调度模型、Channel 通信机制以及并发控制策略。内容包括任务队列设计、Goroutine 池化管理、资源限制控制以及并发任务的性能优化方法。通过实际案例演示,帮助开发者构建稳定高效的 Go 并发任务处理系统,提高系统在高负载环境下的处理能力与稳定性。

62

2026.03.10

Kotlin Android模块化架构与组件化开发实践
Kotlin Android模块化架构与组件化开发实践

本专题围绕 Kotlin 在 Android 应用开发中的架构实践展开,重点讲解模块化设计与组件化开发的实现思路。内容包括项目模块拆分策略、公共组件封装、依赖管理优化、路由通信机制以及大型项目的工程化管理方法。通过真实项目案例分析,帮助开发者构建结构清晰、易扩展且维护成本低的 Android 应用架构体系,提升团队协作效率与项目迭代速度。

105

2026.03.09

JavaScript浏览器渲染机制与前端性能优化实践
JavaScript浏览器渲染机制与前端性能优化实践

本专题围绕 JavaScript 在浏览器中的执行与渲染机制展开,系统讲解 DOM 构建、CSSOM 解析、重排与重绘原理,以及关键渲染路径优化方法。内容涵盖事件循环机制、异步任务调度、资源加载优化、代码拆分与懒加载等性能优化策略。通过真实前端项目案例,帮助开发者理解浏览器底层工作原理,并掌握提升网页加载速度与交互体验的实用技巧。

108

2026.03.06

Rust内存安全机制与所有权模型深度实践
Rust内存安全机制与所有权模型深度实践

本专题围绕 Rust 语言核心特性展开,深入讲解所有权机制、借用规则、生命周期管理以及智能指针等关键概念。通过系统级开发案例,分析内存安全保障原理与零成本抽象优势,并结合并发场景讲解 Send 与 Sync 特性实现机制。帮助开发者真正理解 Rust 的设计哲学,掌握在高性能与安全性并重场景中的工程实践能力。

236

2026.03.05

PHP高性能API设计与Laravel服务架构实践
PHP高性能API设计与Laravel服务架构实践

本专题围绕 PHP 在现代 Web 后端开发中的高性能实践展开,重点讲解基于 Laravel 框架构建可扩展 API 服务的核心方法。内容涵盖路由与中间件机制、服务容器与依赖注入、接口版本管理、缓存策略设计以及队列异步处理方案。同时结合高并发场景,深入分析性能瓶颈定位与优化思路,帮助开发者构建稳定、高效、易维护的 PHP 后端服务体系。

659

2026.03.04

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
最新Python教程 从入门到精通
最新Python教程 从入门到精通

共4课时 | 22.5万人学习

Django 教程
Django 教程

共28课时 | 5万人学习

SciPy 教程
SciPy 教程

共10课时 | 2万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号