python_魔法方法：算术运算

Posted 2021-01-17 阳光宝贝-沐沐

python2.2之后，对类和类型做了同意，将int()、float()、str()、list()、touple()这些BIF转换为工厂函数

>>> type(len)
<class ‘builtin_function_or_method‘>
>>> type(int)
<class ‘type‘>
>>> type(dir)
<class ‘builtin_function_or_method‘>
>>> type(list)
<class ‘type‘>

在来看一个例子

>>> class C():
    pass

>>> type(C)
<class ‘type‘>

它的类型是type类型，也是类对象，其实所谓的工厂函数，就是一个类对象，当你调用他们的时候，实际上就是创建一个实例对象:

>>> type(C)
<class ‘type‘>
>>> a = int(‘123‘)
>>> b = int(‘456‘)
>>> a + b
579

 由此可以看出，对象是可以计算的。python中无处不对象，当在求a+b等于多少的时候，事实上python就是将两个对象进行相加操作。python的魔法方法还体统了自定义对象的数值处理，通过对下面这些魔法方法的重写，可以自定义任何对象间的算术运算。 

1、运算和反运算

         运算                                                      反运算
__add__(self,other):定义加法行为                               __radd__(self,other)
__sub__(self,other):减法行为                                  __rsub__(self,other)
__mul__(self,other):乘法行为                                  __rmul__(self,other)
__truediv__(self,other):除法行为                              __rtruediv__(self,other)
__floordiv__(self,other):整除//                              __rfloordiv__(self,other)
__mod__(self,other):取模行为%                                __rmod__(self,other)
__divmod__(self,other):定义当被divmod()调用时行为             __rdivmod__(self,other)
__pow__(self,other):乘方**                                      __rpow__(self,other)
__rshift__(self,other)和__lshift__(self,other):左移位<<和右移位>>      __rrshift__(self,other)和__rlshift__(self,other)
__and__(self,other):按位与&                                  __rand__(self,other)
__xor__(self,other):按位或^                                  __rxor__(self,other)
__or__(self,other):按位或操作的行为                              __ror__(self,other)

 举个例子

>>> class  New_int(int):
    def __add__(self,other):
        return int.__sub__(self,other)
    def __sub__(self,other):
        return int.__add__(self,other)

    
>>> a = New_int(3)
>>> b = New_int(5)
>>> a
3
>>> b
5
>>> a + b
-2
>>> a - b
8

 这里用了python默认的方法，如果自己定义了，尝试一下就会发现错误

>>> class  Try_int(int):
    def __add__(self,other): 
        return self + other  #出现了无限递归，主要原因在于：对象涉及加法操作，自动调用了魔法方法__add__(),返回return self+other也就是对象本身加另一个对象，形成了无限递归
    def __sub__(self,other):
        return self - other
    
>>> a = Try_int(1)
>>> b = Try_int(2)
>>> a + b
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#44>", line 1, in <module>
    a + b
  File "<pyshell#41>", line 3, in __add__
    return self + other
  File "<pyshell#41>", line 3, in __add__
    return self + other
  File "<pyshell#41>", line 3, in __add__
    return self + other
  [Previous line repeated 327 more times]
RecursionError: maximum recursion depth exceeded while calling a Python object

 上面例子可以修改下，就不会出现无限递归了

>>> class  Try_int(int):
    def __add__(self,other):
        return int(self) + int(other)
    def __sub__(self,other):
        return int(self) - int(other)
    
>>> a = Try_int(1)
>>> b = Try_int(2)
>>> a + b
3

 关于反运算我这里举一个例子，

1 class Nint(int):
2     def __radd__(self, other):
3         return int.__sub__(self,other)
4 
5 c = Nint(5)
6 d = Nint(3)
7 print(a+b)  #-2

 所以在重写反运算魔法方法的时候，一定要注意顺序问题。

2、增量赋值运算

python也有大量的魔法方法可以定制增量赋值语句，增量赋值其实就是一种能偷懒的形式，它将操作符与赋值的形式结合起来，例如

>>> a = a + b #一般形式
>>> a += b  #协成增量赋值的形式

3、一元操作符

一元操作符就是只有一个操作数的意思，像a+b这样，加号左右有a.b两个操作数，叫做二元操作符。只有一个操作数的，例如把剑豪放在一个操作数的前边，就是取这个操作数的相反数的意思，这个时候管它叫负号。

python支持的一元操作符主要有__neg__()(表示正号)，__pos__()(定义负号)，__abs__()(定义当被__abs__()调用时取绝对值的意思)，__nver__()(定义按位取反)