Python操作符重載

可以根據(jù)所使用的操作數(shù)更改Python中運(yùn)算符的含義。這種做法被稱為運(yùn)算符重載。

Python操作系統(tǒng)適用于內(nèi)置類。 但同一運(yùn)算符的行為在不同的類型有所不同。 例如，+運(yùn)算符將對(duì)兩個(gè)數(shù)字執(zhí)行算術(shù)加法，合并兩個(gè)列表并連接兩個(gè)字符串。

Python中的這個(gè)功能，允許相同的操作符根據(jù)上下文的不同，其含義稱為運(yùn)算符重載。

那么當(dāng)將它們與用戶定義的類的對(duì)象一起使用時(shí)會(huì)發(fā)生什么？ 考慮下面的類，它試圖模擬二維坐標(biāo)系中的一個(gè)點(diǎn)。

class Point:
    def __init__(self, x = 0, y = 0):
        self.x = x
        self.y = y

現(xiàn)在，運(yùn)行代碼，嘗試在Python shell中添加兩點(diǎn)。

>>> p1 = Point(2,3)
>>> p2 = Point(-1,2)
>>> p1 + p2
Traceback (most recent call last):
...
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'Point' and 'Point'

以雙下劃線__開頭的類函數(shù)在Python中稱為特殊函數(shù)。 這是因?yàn)椋鼈兪怯刑厥夂x。 上面定義的__init__()函數(shù)是其中之一。 每次創(chuàng)建該類的新對(duì)象時(shí)都會(huì)調(diào)用它。 Python中有很多特殊功能。

使用特殊功能，可以使類與內(nèi)置函數(shù)兼容。

>>> p1 = Point(2,3)
>>> print(p1)
<__main__.Point object at 0x00000000031F8CC0>

但是如果打印不好或不夠美觀?？梢栽陬愔卸x__str__()方法，可以控制它如何打印。 所以，把它添加到類中，如下代碼 -

class Point:
    def __init__(self, x = 0, y = 0):
        self.x = x
        self.y = y

    def __str__(self):
        return "({0},{1})".format(self.x,self.y)

現(xiàn)在再試一次調(diào)用print()函數(shù)。

>>> p1 = Point(2,3)
>>> print(p1)
(2,3

當(dāng)使用內(nèi)置函數(shù)str()或format()時(shí)，調(diào)用同樣的方法。

>>> str(p1)
'(2,3)'

>>> format(p1)
'(2,3)

所以，當(dāng)執(zhí)行str(p1)或format(p1)，Python在內(nèi)部執(zhí)行p1.__str__()。

在Python中重載+運(yùn)算符

要重載+號(hào)，需要在類中實(shí)現(xiàn)__add__()函數(shù)?？梢栽谶@個(gè)函數(shù)里面做任何喜歡的事情。 但是返回Point對(duì)象的坐標(biāo)之和是最合理的。

class Point:
    def __init__(self, x = 0, y = 0):
        self.x = x
        self.y = y

    def __str__(self):
        return "({0},{1})".format(self.x,self.y)

    def __add__(self,other):
        x = self.x + other.x
        y = self.y + other.y
        return Point(x,y)

現(xiàn)在讓我們?cè)僭囈淮芜\(yùn)行上面的代碼 -

>>> p1 = Point(2,3)
>>> p2 = Point(-1,2)
>>> print(p1 + p2)
(1,5)

實(shí)際發(fā)生的是，當(dāng)執(zhí)行p1 + p2語句時(shí)，Python將調(diào)用p1.__add__(p2)，之后是Point.__add__(p1，p2)。 同樣，也可以重載其他運(yùn)算符。需要實(shí)現(xiàn)的特殊功能列在下面。

Python中的運(yùn)算符重載特殊函數(shù) -

在Python中重載比較運(yùn)算符

Python不會(huì)限制操作符重載算術(shù)運(yùn)算符。也可以重載比較運(yùn)算符。

假設(shè)想在Point類中實(shí)現(xiàn)小于符號(hào)<比較運(yùn)算。

比較這些來自原點(diǎn)的數(shù)值，并為此返回結(jié)果。 可以實(shí)現(xiàn)如下。

class Point:
    def __init__(self, x = 0, y = 0):
        self.x = x
        self.y = y

    def __str__(self):
        return "({0},{1})".format(self.x,self.y)

    def __lt__(self,other):
        self_mag = (self.x ** 2) + (self.y ** 2)
        other_mag = (other.x ** 2) + (other.y ** 2)
        return self_mag < other_mag

在Python shell中嘗試這些示例運(yùn)行。

>>> Point(1,1) < Point(-2,-3)
True

>>> Point(1,1) < Point(0.5,-0.2)
False

>>> Point(1,1) < Point(1,1)
False

類似地，可以實(shí)現(xiàn)的特殊功能，以重載其他比較運(yùn)算符，如下表所示。