# 自定义容器（Container）

经过之前编章的介绍，我们知道在 Python 中，常见的容器类型有: dict, tuple, list, string。其中也提到过可容器和不可变容器的概念。其中 tuple, string 是不可变容器，dict, list 是可变容器。

可变容器和不可变容器的区别在于，不可变容器一旦赋值后，不可对其中的某个元素进行修改。当然具体的介绍，可以看回之前的文章，有图文介绍。

那么这里先提出一个问题，这些数据结构就够我们开发使用吗？

不够的时候，或者说有些特殊的需求不能单单只使用这些基本的容器解决的时候，该怎么办呢？

这个时候就需要自定义容器了，那么具体我们该怎么做呢？

| 功能                                                                                | 说明                                             |
| --------------------------------------------------------------------------------- | ---------------------------------------------- |
| 自定义不可变容器类型                                                                        | 需要定义 `__len__` 和 `__getitem__` 方法              |
| 自定义可变类型容器                                                                         | 在不可变容器类型的基础上增加定义 `__setitem__` 和 `__delitem__` |
| 自定义的数据类型需要迭代                                                                      | 需定义 `__iter__`                                 |
| 返回自定义容器的长度                                                                        | 需实现 `__len__(self)`                            |
| 自定义容器可以调用 `self[key]` ，如果 key 类型错误，抛出TypeError ，如果没法返回key对应的数值时,该方法应该抛出ValueError | 需要实现 `__getitem__(self, key)`                  |
| 当执行 `self[key] = value` 时                                                         | 调用是 `__setitem__(self, key, value)`这个方法        |
| 当执行 `del self[key]` 方法                                                            | 其实调用的方法是 `__delitem__(self, key)`              |
| 当你想你的容器可以执行 `for x in container:` 或者使用 `iter(container)` 时                        | 需要实现 `__iter__(self)` ，该方法返回的是一个迭代器            |

来看一下使用上面魔术方法实现 Haskell 语言中的一个数据结构：

```python
#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: UTF-8 -*-

class FunctionalList:
    ''' 实现了内置类型list的功能,并丰富了一些其他方法: head, tail, init, last, drop, take'''

    def __init__(self, values=None):
        if values is None:
            self.values = []
        else:
            self.values = values

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

    def __getitem__(self, key):
        return self.values[key]

    def __setitem__(self, key, value):
        self.values[key] = value

    def __delitem__(self, key):
        del self.values[key]

    def __iter__(self):
        return iter(self.values)

    def __reversed__(self):
        return FunctionalList(reversed(self.values))

    def append(self, value):
        self.values.append(value)

    def head(self):
        # 获取第一个元素
        return self.values[0]

    def tail(self):
        # 获取第一个元素之后的所有元素
        return self.values[1:]

    def init(self):
        # 获取最后一个元素之前的所有元素
        return self.values[:-1]

    def last(self):
        # 获取最后一个元素
        return self.values[-1]

    def drop(self, n):
        # 获取所有元素，除了前N个
        return self.values[n:]

    def take(self, n):
        # 获取前N个元素
        return self.values[:n]

```
