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Python正确重载运算符的方法示例详解

Python正确重载运算符的方法示例详解

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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

怎么理解Python中重载?通俗理解是

python里面没有重载吧？

正常的重载说的应该是函数方法的重载,即两个函数的名称相同但是参数不同是重载，会出现重载的情况一般是函数实现相同功能时，遇到参数类型可能不同的情况，会出现重载，如比较常见的对于加法的实现，如果输入两个整数相加则直接使用整数加法，如果两个字符串相加则使用字符串的拼接。输入的参数类型不同，其实是两个不同的函数，这在那种强类型语言中是可以利用函数重载来实现的，而python中函数类型是动态的各种各样的，所以不需要重载这个机制。相同函数名就是表示同一个方法。

关于python的重载问题

没有重载，但是可以有默认参数和不定长参数，可以判断默认值和参数长度来处理。

比如:

def range(start, end = -1):

if end == -1:

end = start

start = 0

或

def range(*args):

if len(args) == 1:

start = 0

end = args[0]

elif len(args) == 2:

start, end = args[0], args[1]