Python正确重载运算符的方法示例详解
说到运算符重载相信大家都不陌生,运算符重载的作用是让用户定义的对象使用中缀运算符(如 + 和 |)或一元运算符(如 - 和 ~)。说得宽泛一些,在 Python 中,函数调用(())、属性访问(.)和元素访问 / 切片([])也是运算符。
我们为 Vector 类简略实现了几个运算符。__add__ 和 __mul__ 方法是为了展示如何使用特殊方法重载运算符,不过有些小问题被我们忽视了。此外,我们定义的Vector2d.__eq__ 方法认为 Vector(3, 4) == [3, 4] 是真的(True),这可能并不合理。下面来一起看看详细的介绍吧。
运算符重载基础
在某些圈子中,运算符重载的名声并不好。这个语言特性可能(已经)被滥用,让程序员困惑,导致缺陷和意料之外的性能瓶颈。但是,如果使用得当,API 会变得好用,代码会变得易于阅读。Python 施加了一些限制,做好了灵活性、可用性和安全性方面的平衡:
不能重载内置类型的运算符
不能新建运算符,只能重载现有的
某些运算符不能重载——is、and、or 和 not(不过位运算符
&、| 和 ~ 可以)
前面的博文已经为 Vector 定义了一个中缀运算符,即 ==,这个运算符由__eq__ 方法支持。我们将改进 __eq__ 方法的实现,更好地处理不是Vector 实例的操作数。然而,在运算符重载方面,众多比较运算符(==、!=、>、<、>=、<=)是特例,因此我们首先将在 Vector 中重载四个算术运算符:一元运算符 - 和 +,以及中缀运算符 + 和 *。
一元运算符
-(__neg__)
一元取负算术运算符。如果 x 是 -2,那么 -x == 2。
+(__pos__)
一元取正算术运算符。通常,x == +x,但也有一些例外。如果好奇,请阅读“x 和 +x 何时不相等”附注栏。
~(__invert__)
对整数按位取反,定义为 ~x == -(x+1)。如果 x 是 2,那么 ~x== -3。
支持一元运算符很简单,只需实现相应的特殊方法。这些特殊方法只有一个参数,self。然后,使用符合所在类的逻辑实现。不过,要遵守运算符的一个基本规则:始终返回一个新对象。也就是说,不能修改self,要创建并返回合适类型的新实例。
对 - 和 + 来说,结果可能是与 self 同属一类的实例。多数时候,+ 最好返回 self 的副本。abs(...) 的结果应该是一个标量。但是对 ~ 来说,很难说什么结果是合理的,因为可能不是处理整数的位,例如在ORM 中,SQL WHERE 子句应该返回反集。
def __abs__(self):
return math.sqrt(sum(x * x for x in self))
def __neg__(self):
return Vector(-x for x in self) #为了计算 -v,构建一个新 Vector 实例,把 self 的每个分量都取反
def __pos__(self):
return Vector(self) #为了计算 +v,构建一个新 Vector 实例,传入 self 的各个分量
x 和 +x 何时不相等
每个人都觉得 x == +x,而且在 Python 中,几乎所有情况下都是这样。但是,我在标准库中找到两例 x != +x 的情况。
第一例与 decimal.Decimal 类有关。如果 x 是 Decimal 实例,在算术运算的上下文中创建,然后在不同的上下文中计算 +x,那么 x!= +x。例如,x 所在的上下文使用某个精度,而计算 +x 时,精度变了,例如下面的
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
随着数字化转型的加速,企业积累了海量数据,如何从这些数据中挖掘有价值的信息,成为企业提升竞争力的关键。CDA认证考试体系应 ...
2025-03-10推荐学习书籍 《CDA一级教材》在线电子版正式上线CDA网校,为你提供系统、实用、前沿的学习资源,助你轻松迈入数据分析的大门! ...
2025-03-07在数据驱动决策的时代,掌握多样的数据分析方法,就如同拥有了开启宝藏的多把钥匙,能帮助我们从海量数据中挖掘出关键信息,本 ...
2025-03-06在备考 CDA 考试的漫漫征途上,拥有一套契合考试大纲的优质模拟题库,其重要性不言而喻。它恰似黑夜里熠熠生辉的启明星,为每一 ...
2025-03-05“纲举目张,执本末从。”若想在数据分析领域有所收获,一套合适的学习教材至关重要。一套优质且契合需求的学习教材无疑是那关 ...
2025-03-04以下的文章内容来源于刘静老师的专栏,如果您想阅读专栏《10大业务分析模型突破业务瓶颈》,点击下方链接 https://edu.cda.cn/go ...
2025-03-04在现代商业环境中,数据分析师的角色愈发重要。数据分析师通过解读数据,帮助企业做出更明智的决策。因此,考取数据分析师证书成为了许多人提升职业竞争力的选择。本文将详细介绍考取数据分析师证书的过程,包括了解证书种类和 ...
2025-03-03在当今信息化社会,大数据已成为各行各业不可或缺的宝贵资源。大数据专业应运而生,旨在培养具备扎实理论基础和实践能力,能够应 ...
2025-03-03数据分析师认证考试全面升级后,除了考试场次和报名时间,小伙伴们最关心的就是报名费了,报 ...
2025-03-032025年刚开启,知乎上就出现了一个热帖: 2024年突然出现的经济下行,使各行各业都感觉到压力山大。有人说,大环境越来越不好了 ...
2025-03-03大数据分析师培训旨在培养学员掌握大数据分析的基础知识、技术及应用能力,以适应企业对数据分析人才的需求。根据不同的培训需求 ...
2025-03-03小伙伴们,最近被《哪吒2》刷屏了吧!这部电影不仅在国内掀起观影热潮,还在全球范围内引发了关注,成为中国电影崛起的又一里程 ...
2025-03-03以下的文章内容来源于张彦存老师的专栏,如果您想阅读专栏《Python 数据可视化 18 讲(PyEcharts、Matplotlib、Seaborn)》,点 ...
2025-02-28最近,国产AI模型DeepSeek爆火,其创始人梁文峰走进大众视野。《黑神话:悟空》制作人冯骥盛赞DeepSeek为“国运级别的科技成果” ...
2025-02-271.统计学简介 听说你已经被统计学劝退,被Python唬住……先别着急划走,看完这篇再说! 先说结论,大多数情况下的学不会都不是知 ...
2025-02-27“我们的利润率上升了,但销售额却没变,这是为什么?” “某个业务的市场份额在下滑,到底是什么原因?” “公司整体业绩稳定, ...
2025-02-26在数据分析工作中,你可能经常遇到这样的问题: 从浏览到消费的转化率一直很低,那到底该优化哪里呢? 如果你要投放广告该怎么 ...
2025-02-25近来deepseek爆火,看看deepseek能否帮我们快速实现数据看板实时更新。 可以看出这对不知道怎么动手的小白来说是相当友好的,尤 ...
2025-02-25挖掘用户价值本质是让企业从‘赚今天的钱’升级为‘赚未来的钱’,同时让用户从‘被推销’变为‘被满足’。询问deepseek关于挖 ...
2025-02-25在当今这个数据驱动的时代,几乎每一个业务决策都离不开对数据的深入分析。而其中,指标波动归因分析更是至关重要的一环。无论是 ...
2025-02-25