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

为什么需要自定义 __getitem__？

通过实现 __getitem__，你可以让你的自定义类支持索引访问、切片操作，甚至可以用于 for 循环（如果配合 __len__ 使用）。这使得你的类行为更像内置容器类型（如 list、tuple、dict），提升代码可读性和一致性。

基础示例：让自定义类支持索引

下面是一个简单的例子，我们创建一个 MyList 类，并让它支持通过索引获取元素：

class MyList:    def __init__(self, data):        self.data = data    def __getitem__(self, index):        return self.data[index]# 使用示例my_obj = MyList([1, 2, 3, 4, 5])print(my_obj[0])   # 输出: 1print(my_obj[2])   # 输出: 3

现在，my_obj 就像一个列表一样可以使用 [] 访问元素了！

支持切片操作

Python 的索引不仅支持单个整数，还支持切片（如 [1:3]）。切片在传入 __getitem__ 时会以 slice 对象的形式出现。

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:            # 处理单个索引            return self.data[key]my_obj = MyList([10, 20, 30, 40, 50])print(my_obj[1:4])  # 输出: [20, 30, 40]print(my_obj[::2])  # 输出: [10, 30, 50]

与 for 循环结合使用

如果你的类实现了 __getitem__ 和 __len__，Python 就能自动支持 for 循环遍历：

class MyList:    def __init__(self, data):        self.data = data    def __len__(self):        return len(self.data)    def __getitem__(self, index):        return self.data[index]my_obj = MyList(['a', 'b', 'c'])for item in my_obj:    print(item)# 输出:# a# b# c

高级用法：自定义键类型

你甚至可以让 __getitem__ 接受字符串、元组或其他类型的“键”。比如模拟字典行为：

class Person:    def __init__(self, name, age, city):        self.name = name        self.age = age        self.city = city    def __getitem__(self, key):        if key == 'name':            return self.name        elif key == 'age':            return self.age        elif key == 'city':            return self.city        else:            raise KeyError(f"'{key}' not found")p = Person("Alice", 30, "Beijing")print(p['name'])  # 输出: Aliceprint(p['age'])   # 输出: 30

常见误区与注意事项

• 不要忘记异常处理：当索引越界或键不存在时，应抛出 IndexError 或 KeyError，以符合 Python 惯例。
• 性能考虑：频繁调用 __getitem__ 可能影响性能，尤其是在循环中。确保内部逻辑高效。
• 只读 vs 可写：若想支持赋值（如 obj[0] = 10），还需实现 __setitem__ 方法。

总结

通过本文，你已经掌握了 Python __getitem__方法 的核心用法。它属于 Python魔术方法 家族，让你的类具备类似内置容器的行为。无论是实现 Python索引访问 还是构建复杂的 Python自定义类索引 逻辑，__getitem__ 都是你不可或缺的工具。

现在，试着在你的项目中使用它吧！你会发现代码变得更加直观和强大。