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>>> from env_helper import info; info()

页面更新时间： 2024-03-29 16:20:49
运行环境：
    Linux发行版本: Debian GNU/Linux 12 (bookworm)
    操作系统内核: Linux-6.1.0-18-amd64-x86_64-with-glibc2.36
    Python版本: 3.11.2

1.13. 正确重载运算符

有些事情让我不安，比如运算符重载。我决定不支持运算符重载，这完全是个个人选择，因为我见过太多 C++ 程序员滥用它。 ——James Gosling, Java 之父

本章讨论的内容是： * Python 如何处理中缀运算符（如 + 和 |）中不同类型的操作数 * 使用鸭子类型或显式类型检查处理不同类型的操作数 * 众多比较运算符（如 ==、>、<= 等等）的特殊行为 * 增量赋值运算符（如 +=）的默认处理方式和重载方式

重载运算符，如果使用得当，可以让代码更易于阅读和编写。
Python 出于灵活性、可用性和安全性方面的平衡考虑，对运算符重载做了一些限制： * 不能重载内置类型的运算符 * 不能新建运算符 * 计算符 is、and、or、not 不能重载

Python 算数运算符对应的魔术方法可以见这里。

一个小知识：二元运算符 + 和 - 对应的魔术方法是 __add__ 和 __sub__，而一元运算符 + 和 - 对应的魔术方法是 __pos__ 和 __neg__.

1.13.1. 反向运算符

为了支持涉及不同类型的运算，Python 为中缀运算符特殊方法提供了特殊的分派机制。对表达式 a + b 来说，解释器会执行以下几步操作。 1. 如果 a 有 __add__ 方法，而且返回值不是 NotImplemented，调用 a.__add__，然后返回结果。 2. 如果 a 没有 __add__ 方法，或者调用 __add__ 方法返回 NotImplemented，检查 b 有没有 __radd__ 方法，如果有，而且没有返回 NotImplemented，调用 b.__radd__，然后返回结果。 3. 如果 b 没有 __radd__ 方法，或者调用 __radd__ 方法返回 NotImplemented，抛出 TypeError， 并在错误消息中指明操作数类型不支持。

这样一来，只要运算符两边的任何一个对象正确实现了运算方法，就可以正常实现二元运算操作。

小知识：
* NotImplemented 是一个特殊的单例值，要 return；而 NotImplementedError 是一个异常，要 raise. * Python 3.5 新引入了 @ 运算符，用于点积乘法，对应的魔术方法是 `__matmul__ <https://docs.python.org/3/reference/datamodel.html#object.__matmul__>`__. * 进行 != 运算时，如果双方对象都没有实现 __ne__，解释器会尝试 __eq__ 操作，并将得到的结果取反。

放在这里有点吓人的小知识： * Python 在进行 == 运算时，如果运算符两边的 __eq__ 都失效了，解释器会用两个对象的 id 做比较_(:з」∠)_。书中用了“最后一搏”这个词…真的有点吓人。

1.13.2. 运算符分派

有的时候，运算符另一边的对象可能会出现多种类型：比如对向量做乘法时，另外一个操作数可能是向量，也可能是一个标量。此时，需要在方法实现中，根据操作数的类型进行分派。
此时有两种选择： 1. 尝试直接运算，如果有问题，捕获 TypeError 异常； 2. 在运算前使用 isinstance 进行类型判断，在收到可接受类型时在进行运算。
判断类型时，应进行鸭子类型的判断。应该使用 isinstance(other, numbers.Integral)，而不是用 isinstance(other, int)，这是之前的知识点。

不过，在类上定义方法时，是不能用 functools.singledispatch 进行单分派的，因为第一个参数是 self，而不是 o.

>>> # 一个就地运算符的错误示范
>>> class T:
>>>     def __init__(self, s):
>>>         self.s = s
>>>
>>>     def __str__(self):
>>>         return self.s
>>>
>>>     def __add__(self, o):
>>>         return self.s + o
>>>
>>>     def __iadd__(self, o):
>>>         self.s += o
>>>         # 这里必须要返回一个引用，用于传给 += 左边的引用变量
>>>         # return self
>>>
>>>
>>> t = T('1')
>>> t1 = t
>>> w = t + '2'
>>> print(w, type(w))
>>> t += '2'             # t = t.__iadd__('2')
>>> print(t, type(t))    # t 被我们搞成了 None
>>> print(t1, type(t1))

12 <class 'str'>
None <class 'NoneType'>
12 <class '__main__.T'>

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