Python运算符重载的代码教程

百变鹏仔 3小时前 #Python

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这篇文章主要介绍了python运算符重载详解及实例代码的相关资料,需要的朋友可以参考下

Python运算符重载

Python语言提供了运算符重载功能，增强了语言的灵活性，这一点与C++有点类似又有些不同。鉴于它的特殊性，今天就来讨论一下Python运算符重载。

Python语言本身提供了很多魔法方法，它的运算符重载就是通过重写这些Python内置魔法方法实现的。这些魔法方法都是以双下划线开头和结尾的，类似于X的形式，python通过这种特殊的命名方式来拦截操作符，以实现重载。当Python的内置操作运用于类对象时，Python会去搜索并调用对象中指定的方法完成操作。

类可以重载加减运算、打印、函数调用、索引等内置运算，运算符重载使我们的对象的行为与内置对象的一样。Python在调用操作符时会自动调用这样的方法，例如，如果类实现了add方法，当类的对象出现在+运算符中时会调用这个方法。

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常见运算符重载方法

方法名	重载说明	运算符调用方式
init	构造函数	对象创建: X = Class(args)
del	析构函数	X对象收回
add/sub	加减运算	X+Y， X+=Y/X-Y， X-=Y
or	运算符\|	X\|Y, X\|=Y
_repr／str	打印／转换	print(X)、repr(X)／str(X)
call	函数调用	X(args, *kwargs)
getattr	属性引用	X.undefined
setattr	属性赋值	X.any=value
delattr	属性删除	del X.any
getattribute	属性获取	X.any
getitem	索引运算	X[key]，X[i:j]
setitem	索引赋值	X[key]，X[i:j]=sequence
delitem	索引和分片删除	del X[key]，del X[i:j]
len	长度	len(X)
bool	布尔测试	bool(X)
lt, gt, le, ge, eq, ne	特定的比较	依次为XY，X=Y， X==Y，X!=Y 注释：（lt: less than, gt: greater than, le: less equal, ge: greater equal, eq: equal, ne: not equal ）
radd	右侧加法	other+X
iadd	实地（增强的）加法	X+=Y(or else add)
iter, next	迭代	I=iter(X), next()
contains	成员关系测试	item in X(X为任何可迭代对象)
index	整数值	hex(X), bin(X), oct(X)
enter, exit	环境管理器	with obj as var:
get, set, delete	描述符属性	X.attr, X.attr=value, del X.attr
new	创建	在init之前创建对象

下面对常用的运算符方法的使用进行一下介绍。

构造函数和析构函数：init和del

它们的主要作用是进行对象的创建和回收，当实例创建时，就会调用init构造方法。当实例对象被收回时，析构函数del会自动执行。

&gt;&gt;&gt; class Human(): ...   def init(self, n): ...     self.name = n ...       print("init ",self.name) ...   def del(self): ...     print("del") ...  &gt;&gt;&gt; h = Human('Tim') init Tim &gt;&gt;&gt; h = 'a' del

加减运算：add和sub

重载这两个方法就可以在普通的对象上添加＋－运算符操作。下面的代码演示了如何使用＋－运算符，如果将代码中的sub方法去掉，再调用减号运算符就会出错。

&gt;&gt;&gt; class Computation(): ...   def init(self,value): ...     self.value = value ...   def add(self,other): ...     return self.value + other ...   def sub(self,other): ...     return self.value - other ...  &gt;&gt;&gt; c = Computation(5) &gt;&gt;&gt; c + 5 10 &gt;&gt;&gt; c - 3 2

对象的字符串表达形式：repr和str

这两个方法都是用来表示对象的字符串表达形式：print()、str()方法会调用到str方法，print()、str()和repr()方法会调用repr方法。从下面的例子可以看出，当两个方法同时定义时，Python会优先搜索并调用str方法。

&gt;&gt;&gt; class Str(object): ...   def str(self): ...     return "str called"   ...   def repr(self): ...     return "repr called" ...  &gt;&gt;&gt; s = Str() &gt;&gt;&gt; print(s) str called &gt;&gt;&gt; repr(s) 'repr called' &gt;&gt;&gt; str(s) 'str called'

索引取值和赋值：getitem, setitem

通过实现这两个方法，可以通过诸如 X[i] 的形式对对象进行取值和赋值，还可以对对象使用切片操作。

&gt;&gt;&gt; class Indexer:   data = [1,2,3,4,5,6]   def getitem(self,index):     return self.data[index]   def setitem(self,k,v):     self.data[k] = v     print(self.data) &gt;&gt;&gt; i = Indexer() &gt;&gt;&gt; i[0] 1 &gt;&gt;&gt; i[1:4] [2, 3, 4] &gt;&gt;&gt; i[0]=10 [10, 2, 3, 4, 5, 6]

设置和访问属性：getattr、setattr

我们可以通过重载getattr和setattr来拦截对对象成员的访问。getattr在访问对象中不存在的成员时会自动调用。setattr方法用于在初始化对象成员的时候调用，即在设置dict的item时就会调用setattr方法。具体例子如下：

class A():   def init(self,ax,bx):     self.a = ax     self.b = bx   def f(self):     print (self.dict)   def getattr(self,name):     print ("getattr")   def setattr(self,name,value):     print ("setattr")     self.dict[name] = value  a = A(1,2) a.f() a.x a.x = 3 a.f()

上面代码的运行结果如下，从结果可以看出，访问不存在的变量x时会调用getattr方法；当init被调用的时候，赋值运算也会调用setattr方法。

setattr setattr {'a': 1, 'b': 2} getattr setattr {'a': 1, 'x': 3, 'b': 2}

迭代器对象: iter, next

Python中的迭代，可以直接通过重载getitem方法来实现，看下面的例子。

&gt;&gt;&gt; class Indexer: ...   data = [1,2,3,4,5,6] ...   def getitem(self,index): ...       return self.data[index] ...  &gt;&gt;&gt; x = Indexer() &gt;&gt;&gt; for item in x: ...   print(item) ...  1 2 3 4 5 6

通过上面的方法是可以实现迭代，但并不是最好的方式。Python的迭代操作会优先尝试调用iter方法，再尝试getitem。迭代环境是通过iter去尝试寻找iter方法来实现，而这种方法返回一个迭代器对象。如果这个方法已经提供，Python会重复调用迭代器对象的next()方法，直到发生StopIteration异常。如果没有找到iter，Python才会尝试使用getitem机制。下面看一下迭代器的例子。

class Next(object):   def init(self, data=1):     self.data = data   def iter(self):     return self   def next(self):     print("next called")     if self.data &gt; 5:       raise StopIteration     else:       self.data += 1       return self.data for i in Next(3):   print(i) print("-----------") n = Next(3) i = iter(n) while True:   try:     print(next(i))   except Exception as e:     break

程序的运行结果如下：

next called 4 next called 5 next called 6 next called ----------- next called 4 next called 5 next called 6 next called

可见实现了iter和next方法后，可以通过for in的方式迭代遍历对象，也可以通过iter()和next()方法迭代遍历对象。

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