[[393033]]

您可以根據所使用的操作數來更改Python中運算符的含義。這種做法稱為運算符重載，今天我們一起來聊聊運算符重載。

一、什么是Python中的運算符重載?

Python運算符用于內置類。但是相同的運算符對不同的類型有不同的行為。例如，+運算符將對兩個數字執行算術加法、合并兩個列表并連接兩個字符串。

Python中的這一功能允許同一運算符根據上下文具有不同的含義，稱為運算符重載。

那么，當將它們與用戶定義類的對象一起使用時會發生什么呢?

示例 :下面的類，它試圖在二維坐標系中模擬一個點。

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

現在，運行代碼并嘗試在Python shell中添加兩個點。

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

代碼：

這是很多錯誤。由于Python不知道如何將兩個Point對象加在一起而引發TypeError。

但是，可以通過運算符重載向Python教授這一點。但是首先，讓對特殊函數有所了解。

二、Python中的特殊函數

1. 什么是特殊模式?

以雙下劃線開頭的類函數在Python中稱為特殊函數。這是因為，它們不是普通的函數。上面定義的init__()函數就是其中之一。每次創建該類的新對象時都會調用它。

2. 案例

使用特殊函數，可以使的類與內置函數兼容。

例 ：

p1 = Point(2,3) 
print(p1) 

打印輸出沒有達到預想的效果。

但是，如果在類中定義str()方法，可以控制它的打印輸出方式。把這個加到的類中。

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) 

現在，讓print()再次嘗試該函數。

p1 = Point(3,7) 
print(p1) 

事實證明這樣更好，當使用內置函數str()或時，將調用相同的方法format()。

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

因此，當您執行str(p1)或format(p1)時，Python在內部執行p1.str()。因此得名，特殊函數。下面繼續回到操作符重載。

三、重載+運算符

要重載+符號，將需要在類中實現add()函數。擁有權利的同時也被賦予了重大的責任。可以在此函數內做任何喜歡的事情。但是返回坐標和的Point對象是明智的。

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) 

測試一下：

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

實際上發生的是，當您執行p1 + p2時，Python會調用p1 .__ add (p2)，也就是Point . add __(p1，p2)。同樣，也可以重載其他運算符。

四、重載比較運算符

Python不限制運算符重載為算術運算符。也可以重載比較運算符。

假設，想在Point類中實現小于運算符(<) ，讓從原點比較這些點的大小，并為此目的返回結果。可以如下實現。

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 

嘗試在Python shell中運行這些示例。

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

下表列出了需要實現以重載其他比較運算符的特殊函數。

操作符	表達式	內部
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

本文基于Python基礎，介紹了Python運算符重載。介紹了什么是運算符重載?通過案例的分析，進行講解。分模塊講解了重載+運算符， 重載比較運算符，在實際案例的應用。

通過豐富的案例分析，效果圖的展示，讓讀者能夠更好理解和學習。

大家積極嘗試，有時候看到別人實現起來很簡單，但是到自己動手實現的時候，總會有各種各樣的問題，切勿眼高手低，勤動手，才可以理解的更加深刻。

代碼很簡單，希望能夠幫助你學習。