Python object类特殊方法详解：属性访问、赋值与比较机制
本文深入解析Python中object类的常用特殊方法。详细讲解__getattribute__与__getattr__在属性访问时的调用差异，__setattr__在对象初始化与赋值中的作用及重写注意事项，以及__eq__与__hash__在对象比较和哈希计算中的联动机制。此外，还涵盖__str__、__repr__的输出控制及__class__、__dict__等内置属性的实际应用场景，帮助开发者掌握Python对象模型的核心行为。
Python object类特殊方法详解：属性访问、赋值与比较机制
本文基于Python 3.8版本进行讲解。
class object:
""" The most base type """
# del obj.xxx或delattr(obj,'xxx')时被调用，删除对象中的一个属性
def __delattr__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
""" Implement delattr(self, name). """
pass
# 对应dir(obj)，返回一个列表，其中包含所有属性和方法名（包含特殊方法）
def __dir__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
""" Default dir() implementation. """
pass
# 判断是否相等 equal ，在obj==other时调用。如果重写了__eq__方法，则会将__hash__方法置为None
def __eq__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
""" Return self==value. """
pass
# format(obj)是调用，实现如何格式化obj对象为字符串
def __format__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
""" Default object formatter. """
pass
# getattr(obj,'xxx')、obj.xxx时都会被调用，当属性存在时，返回值，不存在时报错（除非重写__getattr__方法来处理）。
# 另外，hasattr(obj,'xxx')时也会被调用（估计内部执行了getattr方法）
def __getattribute__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
""" Return getattr(self, name). """
pass
# 判断是否大于等于 greater than or equal，在obj>=other时调用
def __ge__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
""" Return self>=value. """
pass
# 判断是否大于 greater than，在obj>other时调用
def __gt__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
""" Return self>value. """
pass
# 调用hash(obj)获取对象的hash值时调用
def __hash__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
""" Return hash(self). """
pass
def __init_subclass__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
"""
This method is called when a class is subclassed.
The default implementation does nothing. It may be
overridden to extend subclasses.
"""
pass
# object构造函数，当子类没有构造函数时，会调用object的__init__构造函数
def __init__(self): # known special case of object.__init__
""" Initialize self. See help(type(self)) for accurate signature. """
pass
# 判断是否小于等于 less than or equal，在obj<=other时调用
def __le__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
""" Return self<=value. """
pass
# 判断是否小于 less than，在obj<other时调用
def __lt__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
""" Return self<value. """
pass
# 创建一个cls类的对象，并返回
@staticmethod # known case of __new__
def __new__(cls, *more): # known special case of object.__new__
""" Create and return a new object. See help(type) for accurate signature. """
pass
# 判断是否不等于 not equal,在obj!=other时调用
def __ne__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
""" Return self!=value. """
pass
def __reduce_ex__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
""" Helper for pickle. """
pass
def __reduce__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
""" Helper for pickle. """
pass
# 如果不重写__str__，则__repr__负责print(obj)和交互式命令行中输出obj的信息
# 如果重写了__str__，则__repr__只负责交互式命令行中输出obj的信息
def __repr__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
""" Return repr(self). """
pass
# 使用setattr(obj,'xxx',value)、obj.xxx=value是被调用（注意，构造函数初始化属性也要调用）
def __setattr__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
""" Implement setattr(self, name, value). """
pass
# 获取对象内存大小
def __sizeof__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
""" Size of object in memory, in bytes. """
pass
# 设置print(obj)打印的信息，默认是对象的内存地址等信息
def __str__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
""" Return str(self). """
pass
@classmethod # known case
def __subclasshook__(cls, subclass): # known special case of object.__subclasshook__
"""
Abstract classes can override this to customize issubclass().
This is invoked early on by abc.ABCMeta.__subclasscheck__().
It should return True, False or NotImplemented. If it returns
NotImplemented, the normal algorithm is used. Otherwise, it
overrides the normal algorithm (and the outcome is cached).
"""
pass
# 某个对象是由什么类创建的，如果是object，则是type类<class 'type'>
__class__ = None
# 将对象中所有的属性放入一个字典，例如{'name':'Leo','age':32}
__dict__ = {}
# 类的doc信息
__doc__ = ''
# 类属于的模块,如果是在当前运行模块，则是__main__，如果是被导入，则是模块名（即py文件名去掉.py）
__module__ = ''二、常用特殊方法解释
__getattribute__与__getattr__的调用差异
1. __getattribute__方法
1）触发时机
当通过对象访问属性（如obj.属性名）或使用内置函数getattr(obj, 属性名)获取属性值时，会调用此特殊方法。例如：
class Foo(object):
def __init__(self):
self.name = 'Alex'
def __getattribute__(self, item):
print("__getattribute__ in Foo")
return object.__getattribute__(self, item)
if __name__ == '__main__':
f = Foo()
print(f.name) # name属性存在 或者 getattr(f,name)
print(f.age) # age属性不存在无论目标属性是否存在，__getattribute__都会执行。若属性存在，返回其值；若不存在，默认返回None（注：实际Python中若未找到属性且未重写__getattr__，通常会抛出AttributeError，此处依原文逻辑描述）。
需要注意的是，使用hasattr(obj, 属性名)检查属性是否存在时，内部也会触发__getattribute__方法的调用。
2）与__getattr__的区别
在类定义中重写__getattr__后，它与__getattribute__有何不同？
__getattribute__在属性访问时始终被调用，而__getattr__仅在属性查找失败（即__getattribute__抛出AttributeError）时才被调用。默认情况下，属性不存在会抛出类似AttributeError: 'Foo' object has no attribute 'age'的错误，但通过重写__getattr__可以自定义处理逻辑：
class Foo(object):
def __init__(self):
self.name = 'Alex'
def __getattribute__(self, item):
print("__getattribute__ in Foo")
return object.__getattribute__(self, item)
def __getattr__(self, item):
print("%s不存在,但我可以返回一个值" % item)
return 54
if __name__ == '__main__':
f = Foo()
print(f.name) # name属性存在
print(f.age) # age属性不存在,但__getattr__方法返回了54，所以这里打印54。运行结果如下：
__getattribute__ in Foo
Alex
__getattribute__ in Foo
age不存在,但我可以返回一个值
54从结果可见，f.name和f.age均触发了__getattribute__，但仅f.age因属性缺失进一步调用了__getattr__。利用这一机制，可以实现从字典中动态取值或处理异常等复杂逻辑。
__setattr__在属性赋值与初始化中的作用
2. __setattr__方法
当执行obj.name = 'alex'或使用setattr(obj, 属性名, 属性值)进行属性赋值时，会调用此方法。
class Foo(object):
def __init__(self):
self.name = 'Alex'
# obj.xxx = value时调用
def __setattr__(self, key, value):
print('setattr')
return object.__setattr__(self, key, value)
if __name__ == '__main__':
f = Foo()
f.name = 'Jone' # 打印setattr
print(f.name)如果重写了__setattr__且未显式调用父类的__setattr__，直接使用obj.xxx = value的方式将失效。
特别提示，在类的构造函数__init__中对属性进行初始化赋值时，同样会调用该方法：
class Foo(object):
def __init__(self):
self.name = 'Alex' # 这里也要调用__setattr__
...因此，在重写__setattr__时，初始化阶段必须使用object类的__setattr__来确保属性正确绑定：
class Local(object):
def __init__(self):
# 这里不能直接使用self.DIC={}，因为__setattr__被重写了
object.__setattr__(self, 'DIC', {})
def __setattr__(self, key, value):
self.DIC[key] = value
def __getattr__(self, item):
return self.DIC.get(item, None)
if __name__ == '__main__':
obj = Local()
obj.name = 'Alex' # 向DIC字典中存入值
print(obj.name) # 从DIC字典中取出值__delattr__与__dir__的基础操作
3. __delattr__方法
该方法对应del obj.属性名或delattr(obj, 属性名)操作，用于删除对象中的特定属性。
if hasattr(f,'xxx'): # 判断f对象中是否存在属性xxx
delattr(f, 'xxx') # 如果存在则删除。当xxx不存在时删除会报错
# del f.xxx # 同上4. __dir__方法
对应内置函数dir(obj)，用于获取对象的所有属性名及方法名列表。
f = Foo()
print(f.__dir__()) # ['name', '__module__', '__init__', '__setattr__', '__getattribute__', '__dir__', '__dict__', '__weakref__', '__doc__', '__repr__', '__hash__', '__str__', '__delattr__', '__lt__', '__le__', '__eq__', '__ne__', '__gt__', '__ge__', '__new__', '__reduce_ex__', '__reduce__', '__subclasshook__', '__init_subclass__', '__format__', '__sizeof__', '__class__']该方法返回一个包含所有属性和方法名的列表。
__eq__与__hash__的联动机制
5. __eq__和__hash__
__eq__用于判断obj == other时的相等性，默认继承自object类的实现。
f1 = Foo()
f2 = f1
print(f1 == f2) # True
print(f1 is f2) # True
print(hash(f1) == hash(f2)) # True默认情况下，对于同一对象f1和f2（f1 == f2），f1 is f2以及hash(f1) == hash(f2)应同时为True（或同时为False）。
若重写__eq__方法，例如改为比较对象中的特定属性：
class Foo(object):
def __init__(self):
self.name = 'Alex' # 这里也要调用__
self.ccc = object.__class__
def __eq__(self, other):
return self.name==other.name即当self.name == other.name时，判定两个对象相等。
f1 = Foo()
f2 = Foo()
print(f1 == f2) # True
print(f1 is f2) # False
print(hash(f1) == hash(f2)) # 抛出异常TypeError错误此时调用hash(obj)会抛出异常，因为重写__eq__后，Python默认将__hash__设为None，导致无法计算哈希值。
总结：
若希望类成为不可哈希（unhashable）类型，只需重写__eq__而不重写__hash__，此时__hash__将被置为None，对象不可哈希。
默认提供的__hash__方法（hash(obj)）对值相同的变量（类型有限制，如List不可哈希）在相同解释器下哈希值一致，但不同解释器间可能不同。若需持久化哈希值，建议使用hashlib模块。
hash与id的区别：理论上值相同的两个对象哈希值应相同，但id可能不同（仅当为同一对象，即内存地址相同时，id才相同。id(obj)是对象的唯一标识）。
对象比较与字符串表示方法
6. __gt__、__lt__、__ge__、__le__
这些方法用于定义对象间的大小比较规则，可通过重写实现自定义比较逻辑（如仅比较特定属性值）。
7. __str__和__repr__
__str__用于定义print(obj)时的字符串输出内容。
class Foo(object):
def __init__(self):
self.name = 'Alex'
def __str__(self):
return "我是Foo"
if __name__ == '__main__':
f1 = Foo()
print(f1) # 打印 我是Foo在命令行环境中：
>>> class Foo(object):
... def __str__(self):
... return "我是Foo"
...
>>> f1 = Foo()
>>> print(f1)
我是Foo
>>> f1
<__main__.Foo object at 0x0000023BF701C550>可见，重写__str__后，print可输出指定内容，而直接输出对象仍显示内存地址。
__repr__用于定义Python命令行直接输出obj时的内容，以及在没有重写__str__时print(obj)的输出内容。
class Foo(object):
def __init__(self):
self.name = 'Alex'
def __repr__(self):
return "我是Foo"
if __name__ == '__main__':
f1 = Foo()
print(f1) # 打印 我是Foo在命令行环境中：
>>> class Foo(object):
... def __repr__(self):
... return "我是Foo"
...
>>> f1 = Foo()
>>> print(f1)
我是Foo
>>> f1
我是Foo可见，仅重写__repr__时，print和直接输出均显示指定内容。
当同时重写__str__和__repr__时：
>>> class Foo():
... def __str__(self):
... return "我是Foo---str"
... def __repr__(self):
... return "我是Foo---repr"
...
>>> f1 = Foo()
>>> print(f1)
我是Foo---str
>>> f1
我是Foo---repr可见，__str__负责print的输出，而__repr__负责命令行直接交互时的输出。
__new__、__sizeof__及内置属性
8. __new__方法
9. __sizeof__方法
10. __class__、__dict__、__module__、__doc__属性
__class__：返回创建该对象的类。
print(f1.__class__) # <class '__main__.Foo'>__dict__：返回包含对象所有属性的字典。
print(f1.__dict__) # {'name': 'Alex'} 只有一个属性name__module__：返回对象所属模块名。
class Foo(object):
def __init__(self):
self.name = 'Alex'
if __name__ == '__main__':
f1 = Foo()
print(f1.__module__) # 打印__main__若类定义在当前运行模块，则__module__打印为__main__。
import test3
f = test3.Foo()
print(f.__module__) # 打印test3若类定义在其他模块中，则打印对应的模块名。
__doc__：返回类的文档字符串（注释）。
class Foo(object):
"""
这是一个类，名叫Foo
"""
def __init__(self):
self.name = 'Alex'
if __name__ == '__main__':
f1 = Foo()
print(f1.__doc__) # 打印 这是一个类，名叫Foo至此，关于Python object类特殊方法的讲解结束。更多相关内容可搜索本站往期文章或继续浏览后续内容，感谢支持！
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