一篇文章带你了解Python运算符重载

您可以根据所使用的操作数来更改Python中运算符的含义。这种做法称为运算符重载，今天我们一起来聊聊运算符重载。

一、什么是Python中的运算符重载?

Python运算符用于内置类。但是相同的运算符对不同的类型有不同的行为。例如，+运算符将对两个数字执行算术加法、合并两个列表并连接两个字符串。

Python中的这一功能允许同一运算符根据上下文具有不同的含义，称为运算符重载。

那么，当将它们与用户定义类的对象一起使用时会发生什么呢?

示例 :下面的类，它试图在二维坐标系中模拟一个点。

1. class Point: 
2.     def __init__(self, x = 0, y = 0): 
3.         self.x = x 
4.         self.y = y 

现在，运行代码并尝试在Python shell中添加两个点。

1. p1 = Point(2,3) 
2. p2 = Point(-1,2) 
3. print(p1 + p2) 

代码：

这是很多错误。由于Python不知道如何将两个Point对象加在一起而引发TypeError。

但是，可以通过运算符重载向Python教授这一点。但是首先，让对特殊函数有所了解。

二、Python中的特殊函数

1. 什么是特殊模式?

以双下划线开头的类函数在Python中称为特殊函数。这是因为，它们不是普通的函数。上面定义的init__()函数就是其中之一。每次创建该类的新对象时都会调用它。

2. 案例

使用特殊函数，可以使的类与内置函数兼容。

例 ：

1. p1 = Point(2,3) 
2. print(p1) 

打印输出没有达到预想的效果。

但是，如果在类中定义str()方法，可以控制它的打印输出方式。把这个加到的类中。

示例

1. class Point: 
2.     def __init__(self, x = 0, y = 0): 
3.         self.x = x 
4.         self.y = y 
5.      
6.     def __str__(self): 
7.         return "({0},{1})".format(self.x,self.y) 

现在，让print()再次尝试该函数。

1. p1 = Point(3,7) 
2. print(p1) 

事实证明这样更好，当使用内置函数str()或时，将调用相同的方法format()。

1. p1 = Point(2, 3) 
2. print(str(p1)) 
3. print(format(p1)) 

因此，当您执行str(p1)或format(p1)时，Python在内部执行p1.str()。因此得名，特殊函数。下面继续回到操作符重载。

三、重载+运算符

要重载+符号，将需要在类中实现add()函数。拥有权利的同时也被赋予了重大的责任。可以在此函数内做任何喜欢的事情。但是返回坐标和的Point对象是明智的。

示例

1. class Point: 
2.     def __init__(self, x = 0, y = 0): 
3.         self.x = x 
4.         self.y = y 
5.      
6.     def __str__(self): 
7.         return "({0},{1})".format(self.x,self.y) 
8.      
9.     def __add__(self,other): 
10.         x = self.x + other.x 
11.         y = self.y + other.y 
12.         return Point(x,y) 

测试一下：

1. p1 = Point(2,3) 
2. p2 = Point(-1,2) 
3. print(p1 + p2) 

实际上发生的是，当您执行p1 + p2时，Python会调用p1 .__ add (p2)，也就是Point . add __(p1，p2)。同样，也可以重载其他运算符。

四、重载比较运算符

Python不限制运算符重载为算术运算符。也可以重载比较运算符。

假设，想在Point类中实现小于运算符(<) ，让从原点比较这些点的大小，并为此目的返回结果。可以如下实现。

示例

1. class Point: 
2.     def __init__(self, x = 0, y = 0): 
3.         self.x = x 
4.         self.y = y 
5.      
6.     def __str__(self): 
7.         return "({0},{1})".format(self.x,self.y) 
8.      
9.     def __lt__(self,other): 
10.         self_mag = (self.x ** 2) + (self.y ** 2) 
11.         other_mag = (other.x ** 2) + (other.y ** 2) 
12.         return self_mag < other_mag 

尝试在Python shell中运行这些示例。

1. print(Point(1, 1) < Point(-2, -3)) 
2.  
3. print(Point(1, 1) < Point(0.5, -0.2)) 
4.  
5. print(Point(1, 1) < Point(1, 1)) 

下表列出了需要实现以重载其他比较运算符的特殊函数。

操作符	表达式	内部
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、总结

本文基于Python基础，介绍了Python运算符重载。介绍了什么是运算符重载?通过案例的分析，进行讲解。分模块讲解了重载+运算符， 重载比较运算符，在实际案例的应用。

通过丰富的案例分析，效果图的展示，让读者能够更好理解和学习。

大家积极尝试，有时候看到别人实现起来很简单，但是到自己动手实现的时候，总会有各种各样的问题，切勿眼高手低，勤动手，才可以理解的更加深刻。

代码很简单，希望能够帮助你学习。

【原文地址】：https://mp.weixin.qq.com/s/Zix4eTW0i12qP0ALLsjAtg