一篇文章带你了解Python运算符重载

迷南。 2023-01-13 09:07 301阅读 0赞

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今

日

鸡

汤

不堪玄鬓影，来对白头吟。

##    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。

class Point:
        def __init__(self, x = 0, y = 0):
            self.x = x
            self.y = y

现在，运行代码并尝试在Python shell中添加两个点。

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

![6c46d25f3fc447a7dd96dbbc70200ef2.png][]

**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 ：

p1 = Point(2,3)
    print(p1)

![64f9ddf170501ff977601185dd9516d8.png][]

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

class Point:
        def __init__(self, x = 0, y = 0):
            self.x = x
            self.y = y
        
        def __str__(self):
            return "({0},{1})".format(self.x,self.y)

现在，让print()再次尝试该函数。

p1 = Point(3,7)
    print(p1)

![7b123b481365699693ac32dab82cea4a.png][]

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()。

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

![249841a613aa6aea36908ac820f894dc.png][]

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

class Point:
        def __init__(self, x = 0, y = 0):
            self.x = x
            self.y = y
        
        def __str__(self):
            return "({0},{1})".format(self.x,self.y)
        
        def __add__(self,other):
            x = self.x + other.x
            y = self.y + other.y
            return Point(x,y)

测试一下：

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

![58c789673a13754b88a0c5d896129c4d.png][]

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

class Point:
        def __init__(self, x = 0, y = 0):
            self.x = x
            self.y = y
        
        def __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

尝试在Python shell中运行这些示例。

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

![2f10ee5a1f2d31b3807a39ea6613eaca.png][]

下表列出了需要实现以重载其他比较运算符的特殊函数。

## 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。

**---\--\---\---\---\--\---** End **---\--\---\--\---\---\--\-**

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