一篇文章帶你了解Python運(yùn)算符重載
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您可以根據(jù)所使用的操作數(shù)來(lái)更改Python中運(yùn)算符的含義。這種做法稱為運(yùn)算符重載，今天我們一起來(lái)聊聊運(yùn)算符重載。
一、什么是Python中的運(yùn)算符重載？
Python運(yùn)算符用于內(nèi)置類。但是相同的運(yùn)算符對(duì)不同的類型有不同的行為。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中的這一功能允許同一運(yùn)算符根據(jù)上下文具有不同的含義，稱為運(yùn)算符重載。
那么，當(dāng)將它們與用戶定義類的對(duì)象一起使用時(shí)會(huì)發(fā)生什么呢？
示例 :下面的類，它試圖在二維坐標(biāo)系中模擬一個(gè)點(diǎn)。
class Point:def __init__(self, x = 0, y = 0):self.x = xself.y = y
現(xiàn)在，運(yùn)行代碼并嘗試在Python shell中添加兩個(gè)點(diǎn)。
p1 = Point(2,3)p2 = Point(-1,2)print(p1 + p2)
代碼：
這是很多錯(cuò)誤。由于Python不知道如何將兩個(gè)Point對(duì)象加在一起而引發(fā)TypeError。
但是，可以通過(guò)運(yùn)算符重載向Python教授這一點(diǎn)。但是首先，讓對(duì)特殊函數(shù)有所了解。
二、Python中的特殊函數(shù)
1. 什么是特殊模式？
以雙下劃線開(kāi)頭的類函數(shù)在Python中稱為特殊函數(shù)。這是因?yàn)椋鼈儾皇瞧胀ǖ暮瘮?shù)。上面定義的init__()函數(shù)就是其中之一。每次創(chuàng)建該類的新對(duì)象時(shí)都會(huì)調(diào)用它。
2. 案例
使用特殊函數(shù)，可以使的類與內(nèi)置函數(shù)兼容。
例 ：
p1 = Point(2,3)print(p1)
打印輸出沒(méi)有達(dá)到預(yù)想的效果。
但是，如果在類中定義str()方法，可以控制它的打印輸出方式。把這個(gè)加到的類中。
示例
class Point:def __init__(self, x = 0, y = 0):self.x = xself.y = ydef __str__(self):return "({0},{1})".format(self.x,self.y)
現(xiàn)在，讓print()再次嘗試該函數(shù)。
p1 = Point(3,7)print(p1)
事實(shí)證明這樣更好，當(dāng)使用內(nèi)置函數(shù)str()或時(shí)，將調(diào)用相同的方法format()。
p1 = Point(2, 3)print(str(p1))print(format(p1))
因此，當(dāng)您執(zhí)行str(p1)或format(p1)時(shí)，Python在內(nèi)部執(zhí)行p1.str()。因此得名，特殊函數(shù)。下面繼續(xù)回到操作符重載。
三、重載+運(yùn)算符
要重載+符號(hào)，將需要在類中實(shí)現(xiàn)add()函數(shù)。擁有權(quán)利的同時(shí)也被賦予了重大的責(zé)任。可以在此函數(shù)內(nèi)做任何喜歡的事情。但是返回坐標(biāo)和的Point對(duì)象是明智的。
示例
class Point:def __init__(self, x = 0, y = 0):self.x = xself.y = ydef __str__(self):return "({0},{1})".format(self.x,self.y)def __add__(self,other):x = self.x + other.xy = self.y + other.yreturn Point(x,y)
測(cè)試一下：
p1 = Point(2,3)p2 = Point(-1,2)print(p1 + p2)
實(shí)際上發(fā)生的是，當(dāng)您執(zhí)行p1 + p2時(shí)，Python會(huì)調(diào)用p1 .__ add (p2)，也就是Point . add __(p1，p2)。同樣，也可以重載其他運(yùn)算符。
四、重載比較運(yùn)算符
Python不限制運(yùn)算符重載為算術(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)小于運(yùn)算符（<） ，讓從原點(diǎn)比較這些點(diǎn)的大小，并為此目的返回結(jié)果。可以如下實(shí)現(xiàn)。
示例
class Point:def __init__(self, x = 0, y = 0):self.x = xself.y = ydef __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
嘗試在Python shell中運(yùn)行這些示例。
print(Point(1, 1) < Point(-2, -3))print(Point(1, 1) < Point(0.5, -0.2))print(Point(1, 1) < Point(1, 1))
下表列出了需要實(shí)現(xiàn)以重載其他比較運(yùn)算符的特殊函數(shù)。
| 操作符 | 表達(dá)式 | 內(nèi)部 |
|---|---|---|
| 小于（<） | p1 <p2 | p1 .__ lt __（p2） |
| 小于等于（<=） | p1 <= p2 | p1 .__ le __（p2） |
| 等于（==） | p1 == p2 | p1 .__ eq __（p2） |
| 不等于（!=） | p1！= p2 | p1 .__ ne __（p2） |
| 大于（>） | p1> p2 | p1 .__ gt __（p2） |
| 大于等于（>=） | p1> = p2 | p1 .__ ge __（p2） |
五、總結(jié)
本文基于Python基礎(chǔ)，介紹了Python運(yùn)算符重載。介紹了什么是運(yùn)算符重載？通過(guò)案例的分析，進(jìn)行講解。分模塊講解了重載+運(yùn)算符， 重載比較運(yùn)算符，在實(shí)際案例的應(yīng)用。
通過(guò)豐富的案例分析，效果圖的展示，讓讀者能夠更好理解和學(xué)習(xí)。
大家積極嘗試，有時(shí)候看到別人實(shí)現(xiàn)起來(lái)很簡(jiǎn)單，但是到自己動(dòng)手實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，總會(huì)有各種各樣的問(wèn)題，切勿眼高手低，勤動(dòng)手，才可以理解的更加深刻。
代碼很簡(jiǎn)單，希望能夠幫助你學(xué)習(xí)。
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