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PythonUserList()源码剖析:探索UserList类的内部实现原理

发布时间:2024-01-20 21:21:30

Python中的UserList类是collections模块中的一个内置类,它是一个包装器类,用于封装普通的列表对象,以提供一些额外的功能和更友好的接口。

在Python中,继承自UserList的类可以直接使用列表的操作,而不需要直接操作列表对象,从而降低了代码的复杂度。下面我们来分析一下UserList类的源码,以及如何使用UserList类。

UserList类的源码定义如下:

class UserList:
    def __init__(self, initlist=None):
        self.data = []
        if initlist is not None:
            if isinstance(initlist, UserList):
                self.data[:] = initlist.data[:]
            else:
                self.data = list(initlist)

    def __repr__(self):
        return repr(self.data)

    def __lt__(self, other):
        return self.data < self.__cast(other)

    def __le__(self, other):
        return self.data <= self.__cast(other)

    def __eq__(self, other):
        return self.data == self.__cast(other)

    def __ne__(self, other):
        return self.data != self.__cast(other)

    def __gt__(self, other):
        return self.data > self.__cast(other)

    def __ge__(self, other):
        return self.data >= self.__cast(other)

    def __cast(self, other):
        if isinstance(other, UserList):
            return other.data
        else:
            return other

    def __len__(self):
        return len(self.data)

    def __getitem__(self, i):
        return self.data[i]

    def __setitem__(self, i, item):
        self.data[i] = item

    def __delitem__(self, i):
        del self.data[i]

    def __add__(self, other):
        if isinstance(other, UserList):
            return self.__class__(self.data + other.data)
        elif isinstance(other, list):
            return self.__class__(self.data + other)
        else:
            return self.__class__(self.data + list(other))

    def __radd__(self, other):
        if isinstance(other, list):
            return self.__class__(other + self.data)
        else:
            return self.__class__(list(other) + self.data)

    def __iadd__(self, other):
        if isinstance(other, UserList):
            self.data += other.data
        elif isinstance(other, list):
            self.data += other
        else:
            self.data += list(other)
        return self

    def append(self, item):
        self.data.append(item)

    def insert(self, i, item):
        self.data.insert(i, item)

    def pop(self, i=-1):
        return self.data.pop(i)

    def remove(self, item):
        self.data.remove(item)

    def clear(self):
        del self.data[:]

UserList类继承自object类,并实现了一个List Wrapper类。它有一个data属性来存储具体的数据,并且有一系列的方法来操作这些数据。

首先,在构造方法__init__()中,UserList类会接受一个可选的参数initlist,用于初始化UserList对象。如果传入的initlist参数是一个UserList对象,那么会将initlist的data属性拷贝给当前对象的data属性;如果是其他可迭代对象,会将initlist转换为列表之后赋值给当前对象的data属性。

UserList类还实现了一系列的方法,包括:

- __repr__()方法用于返回当前UserList对象的字符串表示。

- 一系列比较方法,如__lt__()__le__()__eq__()__ne__()__gt__()__ge__(),用于比较当前UserList对象和其他对象的大小关系。

- __cast()方法用于将传入的对象转换为UserList对象的数据类型。

- __len__()方法返回当前UserList对象中的元素个数。

- __getitem__()__setitem__()__delitem__()方法用于获取、设置和删除UserList对象中的元素。

- __add__()__radd__()__iadd__()方法用于实现列表的拼接操作。

- append()insert()pop()remove()clear()方法用于在UserList对象中添加、插入、删除和清空元素。

下面我们通过一个例子来使用UserList类:

from collections import UserList


class MyList(UserList):
    def __init__(self, initlist=None):
        if initlist:
            for i in initlist:
                self.append(i * 2)


my_list = MyList([1, 2, 3, 4, 5])
print(my_list)  # 输出:[2, 4, 6, 8, 10]
print(len(my_list))  # 输出:5

my_list.append(6)
print(my_list)  # 输出:[2, 4, 6, 8, 10, 12]

my_list.insert(0, 0)
print(my_list)  # 输出:[0, 2, 4, 6, 8, 10, 12]

my_list.remove(6)
print(my_list)  # 输出:[0, 2, 4, 8, 10, 12]

my_list.pop()
print(my_list)  # 输出:[0, 2, 4, 8, 10]

del my_list[0]
print(my_list)  # 输出:[2, 4, 8, 10]

my_list += [12, 14, 16]
print(my_list)  # 输出:[2, 4, 8, 10, 12, 14, 16]

在上面的例子中,我们定义了一个名为MyList的类,它继承自UserList。在MyList的构造方法中,我们对传入的initlist进行了处理,将每个元素都乘以2再添加到当前对象的data属性中。

然后我们创建了一个MyList对象my_list,并输出了my_list的内容和长度。

接下来,我们依次使用了append(),insert(),remove(),pop(),del和+=等方法对my_list进行了操作,并输出了操作后的结果。

可以看到,MyList继承了UserList类的方法和属性,可以像操作普通的列表一样方便地操作MyList对象。通过继承UserList,我们可以快速地构建出具有列表特性的自定义类,并且可以避免重复编写列表相关的功能代码。