Python进阶之自定义对象实现切片功能
切片是Python中最迷人最强大最Amazing的语言特性（几乎没有之一），在《Python进阶：切片的误区与高级用法》中，我介绍了切片的基础用法、高级用法以及一些使用误区。这些内容都是基于原生的序列类型（如字符串、列表、元组......），那么，我们是否可以定义自己的序列类型并让它支持切片语法呢？更进一步，我们是否可以自定义其它对象（如字典）并让它支持切片呢？
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：Calledtoimplementevaluationofself[key].Forsequencetypes,theacceptedkeysshouldbeintegersandsliceobjects.Notethatthespecialinterpretationofnegativeindexes(iftheclasswishestoemulateasequencetype)isuptothe__getitem__()method.Ifkeyisofaninappropriatetype,TypeErrormayberaised;ifofavalueoutsidethesetofindexesforthesequence(afteranyspecialinterpretationofnegativevalues),IndexErrorshouldberaised.Formappingtypes,ifkeyismissing(notinthecontainer),KeyErrorshouldberaised.
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）。
classMyList():
def__init__(self):
self.data=[]
defappend(self,item):
self.data.append(item)
def__getitem__(self,key):
print("keyis:"+str(key))
returnself.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：
keyis:3
Python猫
keyis:slice(None,2,None)
['My','name']
keyis:hi
Traceback(mostrecentcalllast):
...
TypeError:listindicesmustbeintegersorslices,notstr
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)
ifisinstance(index,slice):#如果index是个切片类型，则构造新实例
returncls(self._components[index])
elifisinstance(index,numbers.Integral):#如果index是个数，则直接返回
returnself._components[index]
else:
msg="{cls.__name__}indicesmustbeintegers"
raiseTypeError(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）：
classMyDict():
def__init__(self):
self.data={}
def__len__(self):
returnlen(self.data)
defappend(self,item):
self.data[len(self)]=item
def__getitem__(self,key):
ifisinstance(key,int):
returnself.data[key]
ifisinstance(key,slice):
slicedkeys=list(self.data.keys())[key]
return{k:self.data[k]forkinslicedkeys}
else:
raiseTypeError
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(mostrecentcalllast):
...
TypeError
上例的关键点在于将字典的键值取出，并对键值的列表做切片处理，其妙处在于，不用担心索引越界和负数索引，将字典切片转换成了字典键值的切片，最终实现目的。
4、小结
最后小结一下：本文介绍了__getitem__()魔术方法，并用于实现自定义对象（以列表类型和字典类型为例）的切片功能，希望对你有所帮助。也希望大家多多支持毛票票。