Протоколы дандеров: __repr__, контракт eq/hash, истинность и NotImplemented

Через десять минут ты будешь точно знать, какой дандер сломал ночной джоб — и почему починить это значит тронуть сразу два метода, а не один.

repr и str: контракт для отладки

repr(x) вызывает x.__repr__() и адресован разработчику: однозначный, в идеале пригодный для eval или хотя бы идентифицирующий (Order(id=42, total=Decimal('19.90'))). str(x) вызывает __str__ и адресован пользователю; если его нет, str падает обратно на __repr__ — поэтому сначала определяйте __repr__, а __str__ лишь когда нужна дружелюбная форма. Дефолтный __repr__ — это <Order object at 0x7f...>, и именно его вы увидите в логах и трейсбеках в три часа ночи, если пропустили этот шаг. Контейнеры всегда используют repr элементов — print([order]) покажет repr, хотя вы звали print, — и это ровно то поведение, которое нужно при чтении выгрузки из 200 заказов.

from decimal import Decimal

class Order:
    def __init__(self, id: int, total: Decimal):
        self.id, self.total = id, total

    def __repr__(self) -> str:
        # !r рекурсивно берёт repr полей — Decimal('19.90'), а не 19.90
        return f"Order(id={self.id!r}, total={self.total!r})"

print(repr(Order(42, Decimal("19.90"))))  # Order(id=42, total=Decimal('19.90'))

Контракт eq/hash

Правило, которое интерпретатор навязывает: если a == b, то hash(a) == hash(b), потому что словари и множества сначала находят объект по хеш-корзине и только потом подтверждают равенством. Дефолтный __eq__ — это идентичность (is), дефолтный __hash__ выводится из id() — они согласованы. В момент, когда вы определяете __eq__, Python ставит классу __hash__ = None: объекты становятся нехешируемыми, пока вы не дадите __hash__, согласованный с вашим равенством (хешируйте тот же кортеж полей, который сравниваете). Ловушка из Хука — в тихой половине этого правила: на этапе определения класса ничего не падает, только при первом использовании set/dict. И ловушка второго порядка: хешируемые объекты должны быть фактически неизменяемыми в хешируемых полях — измените order.id после вставки в множество, и объект окажется не в той корзине: он внутри, но ненаходим. x in s вернёт False, пока x лежит в s.

class Order:
    def __init__(self, id: int):
        self.id = id

    def __eq__(self, other):
        if not isinstance(other, Order):
            return NotImplemented   # не False — см. ниже
        return self.id == other.id

    def __hash__(self):
        return hash(self.id)        # те же поля, что в __eq__, иначе контракт сломан

Истинность и длина: цепочка bool/len

Когда пишешь if response: на своём классе-коллекции, что вызывает Python — __eq__, __bool__ или что-то ещё? Ответ определяет, будет ли пустая коллекция ложной или каждый экземпляр молча пройдёт проверку.

if x: никогда не зовёт __eq__. Он вызывает bool(x), который сначала пробует __bool__; если его нет — падает на __len__ (ненулевая длина истинна); если нет обоих — любой экземпляр истинен. Эта цепочка — причина, по которой if response: на кастомной коллекции «просто работает», стоит определить __len__, — и причина, по которой она бьёт в спину на объектах, где пустота не означает ложь. Классический продакшен-укус: объект запроса ORM или datetime.time полуночи попадает в if value: и трактуется как «значения нет». Если у класса есть длина, но «пусто» — всё ещё осмысленные данные, либо определите __bool__, явно возвращающий True, либо заставьте вызывающий код писать if value is not None:.

Операторные дандеры и NotImplemented

a + b запускает type(a).__add__(a, b); если тот вернул сентинел NotImplemented, Python пробует отражённый type(b).__radd__(b, a); и лишь когда отказались оба, поднимает TypeError. (Уточнение: если type(b) — подкласс type(a), отражённый метод получает первый ход, чтобы подклассы могли переопределять поведение в смешанных выражениях.) NotImplemented — это возвращаемое значение со смыслом «я не знаю этот тип операнда, спросите вторую сторону» — не путать с исключением NotImplementedError, которое поднимают абстрактные методы со смыслом «подкласс забыл меня реализовать». Возврат False из __eq__ для незнакомых типов — тонкая версия того же бага: вы делаете Order(1) == 1 окончательно ложным, не дав int слова, и ломаете симметрию для чьего-то типа-обёртки. Отсюда же и то, почему в Python протоколы сильнее наследования: len(), in, итерация, арифметика — всё диспетчеризуется по дандерам, так что участвует любой класс с нужными методами, без базового класса. Утиная типизация — это диспетчеризация по дандерам.