__getitem__

__getitem__ 是 Python 中的一个特殊方法（也称为魔法方法或双下划线方法），用于实现对象的索引操作。这个方法允许对象像列表或字典一样使用方括号 [] 进行索引访问。

基础概念

当一个对象定义了 __getitem__ 方法，它就可以通过索引来获取元素。这个方法通常接收一个参数，表示索引值，并返回对应的元素。

优势

灵活性：允许自定义对象支持索引操作，增加了代码的可读性和易用性。
一致性：使得自定义对象在使用上与内置的序列类型（如列表、元组）保持一致。

类型

__getitem__ 方法可以应用于任何需要支持索引访问的自定义类。

应用场景

自定义数据结构：如自定义列表、字典或其他集合类型。
类数组对象：如 NumPy 数组或 Pandas 数据框。
迭代器：通过实现 __getitem__ 方法，可以使迭代器支持负索引和切片操作。

示例代码

下面是一个简单的例子，展示如何在一个自定义类中实现 __getitem__ 方法：

class MyCustomList:
    def __init__(self, data):
        self.data = data

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

# 使用示例
my_list = MyCustomList([1, 2, 3, 4, 5])
print(my_list[2])  # 输出: 3

可能遇到的问题及解决方法

问题1：索引越界

原因：当访问的索引超出对象内部数据的范围时，会引发 IndexError。

解决方法：在 __getitem__ 方法中添加索引检查。

class SafeList:
    def __init__(self, data):
        self.data = data

    def __getitem__(self, index):
        if index < 0 or index >= len(self.data):
            raise IndexError("Index out of range")
        return self.data[index]

问题2：不支持切片操作

原因：默认情况下，只实现了 __getitem__ 方法的对象不支持切片操作。

解决方法：检查索引类型，如果是切片对象，则返回相应的切片结果。

class SliceableList:
    def __init__(self, data):
        self.data = data

    def __getitem__(self, index):
        if isinstance(index, slice):
            return self.data[index.start:index.stop:index.step]
        return self.data[index]