自己定义一个简单的二维欧几里得向量类型，使该类的行为跟真正的Python对象一样。
该类所支持的主要特性如下
- 支持用于生成对象其他表示形式的内置函数，如
repr(),bytes() - 使用一个类方法实现备选构造方法
- 扩展内置的
format()和str.format()方法使用的格式微语言 - 实现只读属性
- 把对象变为可散列的，以便在集合中及作为
dict的键使用 - 利用
__slots__节省内存
下面依次实现一些特殊方法。
1.__iter__
def __iter__(self):
return (i for i in (self.x, self.y))
该方法使类变成可迭代的对象，可以支持拆包，例如x, y = my_vector
2.__repr__
def __repr__(self):
class_name = type(self).__name__
return '{}({!r}, {!r})'.format(class_name, *self)
使用 {!r} 获取各个分量的表示形式，然后插值，构成一个字符串；因为 Vector2d 实例是可迭代的对象，所以 *self 会把 x 和 y 分量提供给 format 函数
3.__bytes__
def __bytes__(self):
return (bytes([ord(self.typecode)]) +
bytes(array(self.typecode, self)))
首先将 typecode 转换成字节序列，然后迭代 Vector2d 实例，得到一个数组，再把数组转换成字节序列。
4.__eq__
def __eq__(self, other):
return tuple(self) == tuple(other)
为了快速比较所有分量，在操作数中构建元组。
5.__format__
def __format__(self, fmt_spec=''):
if fmt_spec.endswith('p'):
fmt_spec = fmt_spec[:-1]
coords = (abs(self), self.angle())
outer_fmt = '<{}, {}>'
else:
coords = self
outer_fmt = '({}, {})'
components = (format(c, fmt_spec) for c in coords)
return outer_fmt.format(*components)
在格式规范微语言中，整数使用的代码有 'bcdoxXn'，浮点数使用的代码有 'eEfFgGn%'，字符串使用的代码有 's'。因此，我为极坐标选的代码是 'p'。
首先判断格式代码fmt_spec是否以'p'结尾。
如果是，使用极坐标，从格式代码中删除'p'后缀，然后构建一个元组表示极坐标，再把外层格式设为一对尖括号。
如果不是，使用self的x和y分量构建直角坐标，把外层格式设为一对圆括号。
最后，使用各分量生成可迭代的对象，构成格式化字符串，把格式化字符串带入外层格式。
6.__hash__
为了把 Vector2d 实例变成可散列的，必须使现 __hash__ 方法（还需要 __eq__ 方法，前面已经实现了）。此外，还要设置只读属性，让向量不可变。
def __hash__(self):
# 根据特殊方法 [__hash__的文档]，最好使用位运算符异或（^）混合各分量的散列值
return hash(self.x) ^ hash(self.y)
def __init__(self, x, y):
self._x = float(x)
self._y = float(y)
# @property 装饰器把读值方法标记为特性
@property
def x(self):
return self._x
@property
def y(self):
return self._y
6.备选构造方法
把 Vector2d 实例转换成字节序列了；同理，也应该能从字节序列转换成 Vector2d实例。
@classmethod
def frombytes(cls, octets):
typecode = chr(octets[0])
memv = memoryview(octets[1:]).cast(typecode)
return cls(*memv)
类方法使用classmethod装饰器修饰，不用传入self参数，相反，要通过cls传入类本身。
先从第一个字节读取typecode，然后使用剩余的字节序列创建一个memoryview，再使用typecode转换，最后拆包转换后的memoryview，得到构造方法所需的一对参数。
最后，使用 __slots__ 类属性节省空间。默认情况下，Python 在各个实例中名为 __dict__ 的字典里存储实例属性。为了使用底层的散列表提升访问速度，字典会消耗大量内存。如果要处理数百万个属性不多的实例，通过 __slots__ 类属性，能节省大量内存，方法是让解释器在元组中存储实例属性，而不用字典。
继承自超类的 __slots__ 属性没有效果。Python 只会使用各个类中定的 __slots__ 属性。
下面是完整的代码
from array import array
import math
class Vector2d:
__slots__ = ('_x', '_y')
typecode = 'd'
def __init__(self, x, y):
self.__x = float(x)
self.__y = float(y)
@property
def x(self):
return self.__x
@property
def y(self):
return self.__y
def __iter__(self):
return (i for i in (self.x, self.y))
def __repr__(self):
class_name = type(self).__name__
return '{}({!r}, {!r})'.format(class_name, *self)
def __str__(self):
return str(tuple(self))
def __bytes__(self):
return (bytes([ord(self.typecode)]) +
bytes(array(self.typecode, self)))
def __eq__(self, other):
return tuple(self) == tuple(other)
def __hash__(self):
return hash(self.x) ^ hash(self.y)
def __abs__(self):
"""返回 Vector2d 实例的模"""
return math.hypot(self.x, self.y)
def __bool__(self):
""" bool 函数会调用 __bool__ 方法，如果 Vector2d 实例的模为零，返回 False，否则返回 True。"""
return bool(abs(self))
def angle(self):
"""计算角度"""
return math.atan2(self.y, self.x)
def __format__(self, fmt_spec=''):
if fmt_spec.endswith('p'):
fmt_spec = fmt_spec[:-1]
coords = (abs(self), self.angle())
outer_fmt = '<{}, {}>'
else:
coords = self
outer_fmt = '({}, {})'
components = (format(c, fmt_spec) for c in coords)
return outer_fmt.format(*components)
@classmethod
def frombytes(cls, octets):
typecode = chr(octets[0])
memv = memoryview(octets[1:]).cast(typecode)
return cls(*memv)
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