Магические методы

В Python магические методы — это специальные методы, которые вы можете определить, чтобы добавить функциональность вашим классам. Их также называют dunder-методами из-за двойных подчеркиваний __ перед и после их имен. Вы уже знакомы с двумя из этих методов: __init__ и __str__. Посмотрите на простой пример:

class Circle:
    def __init__(self, radius):                     # Инициализация объекта
        self.radius = radius

    def __str__(self):                              # Представление в виде строки
        return f'Circle with radius {self.radius}'

c = Circle(5)    # Создаем объект Circle с именем c
print(c)         # Circle with radius 5

В этом примере мы определили два магических метода:

• __init__ — это конструктор, который вызывается при создании экземпляра класса. Здесь он устанавливает радиус окружности.

• __str__ определяет, как экземпляр класса должен быть преобразован в строку при использовании в контексте, таком как print().

Но это не единственные магические методы в Python. Их гораздо больше. Ниже представлены некоторые из них, которые позволяют экземплярам классов складываться с помощью + или сравниваться с помощью < или >:

class Circle:
    def __init__(self, radius):                     # Инициализация объекта
        self.radius = radius

    def __str__(self):                              # Представление в виде строки
        return f'Circle with radius {self.radius}'

    def __add__(self, other):                       # Сложение двух окружностей
        return Circle(self.radius + other.radius)   # Возвращаем новую окружность

    def __lt__(self, other):                        # Сравнение двух окружностей
        return self.radius < other.radius           # Сравниваем радиусы

c1 = Circle(5)
c2 = Circle(7)
c3 = c1 + c2     # Это создаст новую окружность с радиусом 12
print(c3)        # Circle with radius 12
print(c1 < c2)   # True

В данном случае:

• __add__ позволяет нам использовать оператор + с экземплярами Circle. Он суммирует радиусы окружностей и возвращает новую окружность.

• __lt__ (less than) позволяет нам сравнивать два экземпляра Circle с помощью оператора <. Он проверяет, меньше ли радиус первой окружности радиуса второй.

Магические методы делают наши классы в Python более выразительными и интуитивными, позволяя им вести себя подобно встроенным объектам Python.

Не забудьте сохранять специальное наименование с двойными подчеркиваниями, потому что интерпретатор Python ищет эти специально именованные методы для выполнения определенных операций. Вы можете найти список всех доступных магических методов в Python, перейдя по этой ссылке. Ниже перечислены некоторые из популярных магических методов:

Задание: Создайте класс Vector

Вам нужно определить класс Vector, который представляет трехмерный вектор с атрибутами x, y и z.

Класс должен включать реализацию специальных методов __add__, __sub__ и __mul__ для сложения векторов, вычитания и скалярного произведения соответственно.

Кроме того, реализуйте метод magnitude для вычисления длины вектора.

Требуемые методы:

• __add__: Этот метод должен принимать другой объект Vector и возвращать новый Vector, который является результатом сложения компонентов x, y и z двух векторов.

• __sub__: Этот метод должен принимать другой объект Vector и возвращать новый Vector, который является результатом вычитания компонентов x, y и z второго вектора из первого.

• __mul__: Этот метод должен принимать другой объект Vector и возвращать скалярное произведение двух векторов, вычисляемое как $$(x1 \cdot x2) + (y1 \cdot y2) + (z1 \cdot z2)$$.

• magnitude: Этот метод должен возвращать длину (модуль) вектора, вычисляемую как $$\sqrt{x^2 + y^2 + z^2}$$.