深入理解Python中的__getitem__方法（小白也能掌握的Python魔术方法教程）

什么是 __getitem__ 方法？

在Python中，__getitem__ 是一个魔术方法（Magic Method），它允许你的自定义类支持使用方括号 [] 语法进行索引访问。当你对一个对象使用 obj[key] 时，Python会自动调用该对象的 __getitem__(self, key) 方法。

这个功能非常强大，它让你的对象行为更像Python内置的序列（如列表）或映射（如字典）类型。

基础用法示例

让我们从一个简单的例子开始，创建一个自定义类，并实现 __getitem__ 方法：

class MyList:    def __init__(self, data):        self.data = data    def __getitem__(self, index):        return self.data[index]# 使用示例my_obj = MyList([10, 20, 30, 40])print(my_obj[0])   # 输出: 10print(my_obj[2])   # 输出: 30

在这个例子中，我们创建了一个 MyList 类，它内部保存了一个列表 data。通过实现 __getitem__，我们可以像使用普通列表一样通过索引访问元素。

支持切片操作

有趣的是，__getitem__ 不仅能处理整数索引，还能处理切片（slice）对象。例如：

class MyList:    def __init__(self, data):        self.data = data    def __getitem__(self, key):        if isinstance(key, slice):            # 处理切片            return self.data[key.start:key.stop:key.step]        else:            # 处理普通索引            return self.data[key]my_obj = MyList([1, 2, 3, 4, 5])print(my_obj[1:4])  # 输出: [2, 3, 4]print(my_obj[::2])  # 输出: [1, 3, 5]

注意：当使用切片语法（如 [1:4]）时，传入 __getitem__ 的 key 参数实际上是一个 slice 对象，而不是整数。

实现字典式访问

你也可以让类支持字符串键的访问，就像字典一样：

class Student:    def __init__(self, name, age, grade):        self.info = {            'name': name,            'age': age,            'grade': grade        }    def __getitem__(self, key):        return self.info.get(key, 'Key not found')student = Student("Alice", 18, "A")print(student['name'])   # 输出: Aliceprint(student['age'])    # 输出: 18

与其他魔术方法配合使用

为了让自定义类更完整地模拟序列或映射行为，通常还会配合其他魔术方法，例如：

• __len__：支持 len(obj)
• __setitem__：支持赋值操作 obj[key] = value
• __delitem__：支持删除操作 del obj[key]
• __iter__：支持 for 循环遍历

例如，添加 __len__ 后，你的对象就可以被 len() 函数正确识别：

class MyList:    def __init__(self, data):        self.data = data    def __getitem__(self, index):        return self.data[index]    def __len__(self):        return len(self.data)my_obj = MyList([1, 2, 3])print(len(my_obj))  # 输出: 3

常见应用场景

理解并掌握 Python __getitem__方法 后，你可以在以下场景中灵活运用：

1. 构建自定义数据容器（如矩阵、向量类）
2. 实现缓存系统，通过键快速访问数据
3. 创建API客户端，使返回结果可通过字段名直接访问
4. 简化配置类，支持 config['database_host'] 这样的写法

总结

通过本文，你应该已经掌握了 Python魔术方法 中的 __getitem__ 的基本原理和使用方法。它不仅让你的类支持 [] 索引访问，还能处理切片、字符串键等多种形式，极大提升了代码的可读性和Pythonic风格。

记住，合理使用 Python索引访问 和 Python自定义类索引 能让你的程序更贴近Python的设计哲学——简洁、直观、强大。

现在，你可以尝试在自己的项目中实现 __getitem__，让你的类拥有更自然的数据访问方式！