Python如何自定义类实现列表功能并输出日志？

Question

如何实现一个自定义的 Python 类，使其可以像列表一样支持索引访问、切片操作，以及迭代，但还具有额外的功能，比如在获取或设置值时输出日志信息？

要求：

1. 创建一个自定义类 CustomList，该类的实例应当像 Python 的列表一样支持以下功能：

   • 通过索引访问元素，例如 my_list[0]
   • 支持切片操作，例如 my_list[1:4]
   • 能够进行迭代，例如 for item in my_list

2. 当通过索引获取或设置值时，程序需要输出操作日志，例如：

   • 获取时打印 Accessing index 0, value is 5
   • 设置时打印 Setting index 1 to value 10

3. 初始化该类时，允许传入一个可迭代对象来作为初始化数据。

示例：

my_list = CustomList([1, 2, 3, 4])
print(my_list[0])  # 输出：Accessing index 0, value is 1
my_list[1] = 10    # 输出：Setting index 1 to value 10
for value in my_list:
    print(value)

Answer 1

以下回复参考：皆我百晓生、券券喵儿等免费微信小程序作答:

要实现这样的自定义类 CustomList，你可以通过继承 Python 的内置列表类 list 并重写相关方法来实现。同时，通过在相关方法中插入日志记录语句来输出操作日志。下面是一个实现的示例：

class CustomList(list):
    def __init__(self, iterable=[]):
        super().__init__(iterable)  # 初始化时调用父类的构造函数
        self._log_messages = []  # 用于存储日志信息的列表

    def __getitem__(self, index):
        item = super().__getitem__(index)  # 调用父类的 __getitem__ 方法获取元素
        self._log_messages.append(f"Accessing index {index}, value is {item}")  # 记录日志
        return item

    def __setitem__(self, index, value):
        super().__setitem__(index, value)  # 调用父类的 __setitem__ 方法设置元素
        self._log_messages.append(f"Setting index {index} to value {value}")  # 记录日志

    def __iter__(self):
        return super().__iter__()  # 返回自定义类的迭代器对象，用于迭代列表中的元素

    def get_log_messages(self):
        """获取操作日志"""
        return self._log_messages

# 使用示例：
my_list = CustomList([1, 2, 3, 4])
print(my_list[0])  # 输出：Accessing index 0, value is 1
my_list[1] = 10    # 输出：Setting index 1 to value 10
for value in my_list:
    print(value)   # 输出列表中的每个元素，不包含日志信息，因为打印的是元素本身而不是迭代器对象
print(my_list.get_log_messages())  # 输出操作日志列表

在这个例子中，CustomList 类继承了 list 类并实现了所需的方法。在 __getitem__ 和 __setitem__ 方法中，我们调用了父类的相应方法以支持索引访问和设置值的功能，并在这些方法中添加日志记录语句来输出操作日志。我们还添加了一个 get_log_messages 方法来允许用户检索日志消息列表。这个示例中的类可以像普通的 Python 列表一样使用，并在执行操作时记录日志。