Python基础教程​基本的序列和映射协议

9.3.1 基本的序列和映射协议

序列和映射基本上是元素（item）的集合，要实现它们的基本行为（协议），不可变对象需要实现2个方法，而可变对象需要实现4个。

 __len__(self)：这个方法应返回集合包含的项数，对序列来说为元素个数，对映射来说为键值对数。如果__len__返回零（且没有实现覆盖这种行为的__nonzero__），对象在布尔上下文中将被视为假（就像空的列表、元组、字符串和字典一样）。

 __getitem__(self, key)：这个方法应返回与指定键相关联的值。对序列来说，键应该是0~n 1的整数（也可以是负数，这将在后面说明），其中n为序列的长度。对映射来说，键可以是任何类型。

 __setitem__(self, key, value)：这个方法应以与键相关联的方式存储值，以便以后能够使用__getitem__来获取。当然，仅当对象可变时才需要实现这个方法。

 __delitem__(self, key)：这个方法在对对象的组成部分使用__del__语句时被调用，应删除与key相关联的值。同样，仅当对象可变（且允许其项被删除）时，才需要实现这个方法。

对于这些方法，还有一些额外的要求。

 对于序列，如果键为负整数，应从末尾往前数。换而言之， x[-n]应与x[len(x)-n]等效。

 如果键的类型不合适（如对序列使用字符串键），可能引发TypeError异常。

 对于序列，如果索引的类型是正确的，但不在允许的范围内，应引发IndexError异常。

要了解更复杂的接口和使用的抽象基类（Sequence），请参阅有关模块collections的文档。

下面来试一试，看看能否创建一个无穷序列。

def check_index(key):

"""

指定的键是否是可接受的索引？

键必须是非负整数，才是可接受的。如果不是整数，

将引发TypeError异常；如果是负数，将引发Index

Error异常（因为这个序列的长度是无穷的）

"""

if not isinstance(key, int):

raiseTypeError

if key

raise IndexError

class ArithmeticSequence:

def __init__(self, start=0, step=1):

"""

初始化这个算术序列

start -序列中的第一个值

step -两个相邻值的差

changed -一个字典，包含用户修改后的值

"""

self.start = start # 存储起始值

self.step = step # 存储步长值

self.changed = {} # 没有任何元素被修改

def __getitem__(self, key):

"""

从算术序列中获取一个元素

"""

check_index(key)

try:

return self.changed[key] # 修改过？

except KeyError: # 如果没有修改过，

return self.start + key * self.step # 就计算元素的值

def __setitem__(self, key, value):

"""

修改算术序列中的元素

"""

check_index(key)

self.changed[key] = value # 存储修改后的值

这些代码实现的是一个算术序列，其中任何两个相邻数字的差都相同。第一个值是由构造函数的参数start（默认为0）指定的，而相邻值之间的差是由参数step（默认为1）指定的。你允许用户修改某些元素，这是通过将不符合规则的值保存在字典changed中实现的。如果元素未被修改，就使用公式self.start + key * self.step来计算它的值。

下面的示例演示了如何使用这个类：

>>> s = ArithmeticSequence(1, 2)

9

>>> s[4] = 2

2

11

请注意，我要禁止删除元素，因此没有实现__del__：

>>> del s[4]

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in?

AttributeError: ArithmeticSequence instancehas no attribute '__delitem__'

另外，这个类没有方法__len__，因为其长度是无穷的。

如果所使用索引的类型非法，将引发TypeError异常；如果索引的类型正确，但不在允许的范围内（即为负数），将引发IndexError异常。

>>> s["four"]

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in?

File "arithseq.py", line 31, in__getitem__

check_index(key)

File "arithseq.py", line 10, incheckIndex

ifnot isinstance(key, int): raiseTypeError

TypeError

>>> s[-42]

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in?

File "arithseq.py", line 31, in__getitem__

check_index(key)

File "arithseq.py", line 11, incheckIndex

if key

IndexError

索引检查是由我为此编写的辅助函数check_index负责的。