84、Python之鸭子类型:魔术方法&自定义类型也可以实现加减乘除

南宫理的日志录 2024-11-10 20:56:43
引言

上一篇文章中,我们简单聊了通过定义魔术方法,自定义类型也可以像内置的整型、浮点型等一样,也能进行比较运算。今天,我们接着聊运算符重载的话题,通过魔术方法实现自定义类型四则运算的功能。

需要说明的是,虽然,我们一直在用“运算符重载”这个名词,实际上是C++等编程语言中的技术,Java中虽然支持函数重载,但是也不支持运算符重载,所以很难实现类似于内置类型的操作。Python虽然没有运算符重载的功能,但是,魔术方法实现了运算符重载同样的功能。

本文的主要内容有:

1、算术运算符的分类

2、算术运算相关的魔术方法

3、自定义类型实现算术运算操作

算术运算符的分类

算术运算符常见的分类方法有如下几种:

1、按照参与运算的对象个数,可以分为一元运算符和二元运算符。

2、按照真正调用方法的对象来看,二元运算符中,又可以分为正向运算(左侧对象真正调用方法)和反向运算(右侧对象真正调用方法)。

3、按照运算符的结果来看,又可以分为普通运算符(不可变操作对象本身)和增量运算符(改变操作对象本身)。

这不同的算术运算符,在Python中都有对应的魔术方法,我们在实际业务中,可以根据操作的需要,自由选择实现其中某个或者某几个的组合。

算术运算相关的魔术方法

下面简单列举一下Python中关于算术运算相关的魔术方法。

首先是正向的运算符所对应的魔术方法:

1、__add__(self, other):正向加法运算。

2、__sub__(self, other):正向减法运算。

3、__mul__(self, other):正向乘法运算。

4、__truediv__(self, other):正向除法运算。

5、__floordiv__(self, other):正向地板除法运算。

6、__mod__(self, other):正向取模运算。

7、__pow__(self, other):正向幂运算。

其次是反向运算符所对应的魔术方法:

1、__radd__(self, other):反向加法运算。

2、__rsub__(self, other):反向减法运算。

3、__rmul__(self, other):反向乘法运算。

4、__rtruediv__(self, other):反向除法运算。

5、__rfloordiv__(self, other):反向地板除法运算。

6、__rmod__(self, other):反向取模运算。

7、__rpow__(self, other):反向幂运算。

可以看到,每个反向运算符对应的魔术方法,都是正向方法前面多了一个前缀r,表示“reverse”。

然后是增量运算符(原地运算)所对应的魔术方法:

1、__iadd__(self, other):增量加法运算。

2、__isub__(self, other):增量减法运算。

3、__imul__(self, other):增量乘法运算。

4、__itruediv__(self, other):增量除法运算。

5、__ifloordiv__(self, other):增量地板除法运算。

6、__imod__(self, other):增量取模运算。

7、__ipow__(self, other):增量幂运算。

可以看到,每个增量运算符的魔术方法,前面的前缀都是i,表示inplace的意思。

最后再来看一下,一元操作符所对应的魔术方法:

1、__neg__(self):只有一个参数,用于实现-self。

2、__pos__(self):只有一个参数,用于实现+self。

3、__invert__(self):只有一个参数,用于实现~self。

自定义类型实现算术运算操作

接下来,简单通过代码演示一下几个常见的算术运算相关的魔术方法的使用。

直接看代码:

运行结果:

总结

本文简单介绍了算术运算符的分类,比如:一元运算符、二元运算符、增量运算符、反向运算符等。然后,又列举了常见的算术运算符对应的魔术方法。最后通过一个向量类的实例,演示了算术运算符相关魔术方法的使用。

感谢您的拨冗阅读,希望对您有所帮助!

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