怎么在Python中通过自定义对象实现一个切片功能

怎么在Python中通过自定义对象实现一个切片功能？很多新手对此不是很清楚，为了帮助大家解决这个难题，下面小编将为大家详细讲解，有这方面需求的人可以来学习下，希望你能有所收获。

python可以做什么

Python是一种编程语言，内置了许多有效的工具，Python几乎无所不能，该语言通俗易懂、容易入门、功能强大，在许多领域中都有广泛的应用，例如最热门的大数据分析，人工智能，Web开发等。

1、魔术方法：__getitem__()

想要使自定义对象支持切片语法并不难，只需要在定义类的时候给它实现魔术方法 __getitem__() 即可。所以，这里就先介绍一下这个方法。

语法： object.__getitem__(self, key)

官方文档释义：Called to implement evaluation of self[key]. For sequence types, the accepted keys should be integers and slice objects. Note that the special interpretation of negative indexes (if the class wishes to emulate a sequence type) is up to the __getitem__() method. If key is of an inappropriate type, TypeError may be raised; if of a value outside the set of indexes for the sequence (after any special interpretation of negative values), IndexError should be raised. For mapping types, if key is missing (not in the container), KeyError should be raised.

概括翻译一下：__getitem__() 方法用于返回参数 key 所对应的值，这个 key 可以是整型数值和切片对象，并且支持负数索引；如果 key 不是以上两种类型，就会抛 TypeError；如果索引越界，会抛 IndexError ；如果定义的是映射类型，当 key 参数不是其对象的键值时，则会抛 KeyError 。

2、自定义序列实现切片功能

接下来，我们定义一个简单的 MyList ，并给它加上切片功能。（PS：仅作演示，不保证其它功能的完备性）。

class MyList():
 def __init__(self):
  self.data = []
 def append(self, item):
  self.data.append(item)
 def __getitem__(self, key):
  print("key is : " + str(key))
  return self.data[key]

l = MyList()
l.append("My")
l.append("name")
l.append("is")
l.append("Python猫")

print(l[3])
print(l[:2])
print(l['hi'])

### 输出结果：
key is : 3
Python猫
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

从输出结果来看，自定义的 MyList 既支持按索引查找，也支持切片操作，这正是我们的目的。

特别需要说明的是，此例中的 __getitem__() 方法会根据不同的参数类型而实现不同的功能（取索引位值或切片值），也会妥当地处理异常，所以并不需要我们再去写繁琐的处理逻辑。网上有不少学习资料完全是在误人子弟，它们会教你区分参数的不同类型，然后写一大段代码来实现索引查找和切片语法，简直是画蛇添足。下面的就是一个代表性的错误示例：

###略去其它代码####
def __getitem__(self, index):
 cls = type(self)
 if isinstance(index, slice): # 如果index是个切片类型，则构造新实例
  return cls(self._components[index])
 elif isinstance(index, numbers.Integral): # 如果index是个数，则直接返回
  return self._components[index]
 else:
  msg = "{cls.__name__} indices must be integers"
  raise TypeError(msg.format(cls=cls))

3、自定义字典实现切片功能

切片是序列类型的特性，所以在上例中，我们不需要写切片的具体实现逻辑。但是，对于其它非序列类型的自定义对象，就得自己实现切片逻辑。以自定义字典为例（PS：仅作演示，不保证其它功能的完备性）：

class MyDict():
 def __init__(self):
  self.data = {}
 def __len__(self):
  return len(self.data)
 def append(self, item):
  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 {k: self.data[k] for k in slicedkeys}
  else:
   raise TypeError

d = MyDict()
d.append("My")
d.append("name")
d.append("is")
d.append("Python猫")
print(d[2])
print(d[:2])
print(d[-4:-2])
print(d['hi'])

### 输出结果：
is
{0: 'My', 1: 'name'}
{0: 'My', 1: 'name'}
Traceback (most recent call last):
...
TypeError

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