多方法和多调度之间有啥区别吗？

Posted 2023-03-31

【中文标题】多方法和多调度之间有啥区别吗？

【英文标题】：Is there any difference between multimethod and multipledispatch?多方法和多调度之间有什么区别吗？

【发布时间】：2021-06-17 01:31:36

【问题描述】：

我想在 Python 中使用重载。我知道这是不可能的设计（Python 是动态类型语言），关于这个主题有相当好的线程here。这就是为什么我可以使用多重调度（多方法）之类的东西。我正在考虑最好的解决方案，它可以为任何函数或类方法实现多次分派。 是否有任何 Python 原生包含的解决方案？

在我的情况下使用 singledispatch（在 3.4 中添加到 Python）是不够的（因为只考虑第一个参数的类型，我需要 multiple）。

我也知道我可以使用关键字参数（即具有单个函数并通过检查所有参数来驱动行为），但是当你有很多参数和组合时它会变得复杂。

到目前为止，我能够找到这两个库（未包含在 Python 标准库中）：

multimethod - 提供了一个装饰器，用于向函数添加多个参数调度，可以使用与 functools.singledispatch 相同的注册样式，与注释一起使用，甚至可以使用带注释的谓词或为类提供特殊的 multimeta 命名空间李> multipledispatch - 还为多参数调度提供了装饰器，不适用于注释，与以前的库相比，我看起来没有那么强大

基本用法如下：

from multimethod import multimethod

@multimethod
def add(x: int, y: int):
    ...

@multimethod
def add(x: str, y: str):
    ...

或

from multipledispatch import dispatch

@dispatch(int, int)
def add(x, y):
    ...

@dispatch(str, str)
def add(x, y):
    ...

这个功能看起来很相似。

我主要有两个问题：

这些多个调度实现中的一个是否比另一个带来任何（不利）优势？

（例如，支持的类型、速度、性能、限制......）它似乎具有可比性，但我不确定这一点，因为后者 (multipledispatch) 似乎更受欢迎（查看 GitHub 星星）但维护较少（我什至会说不太成熟）。 是否有任何其他解决方案（即使包含在 Python 标准库中）？

【参考方案1】：

我为什么多方法比多调度好得多的原因

我们添加到方法签名中的类型信息，而不是装饰器签名中。这样做更直观、更简洁。 多方法的类型提示与static type support/mypy 的预期相同。现在，类型注释在开发人员中变得很普遍。所以，这对双方都有帮助！多方法类型提示与 mypy 类型提示正式相同 请注意，无论是多方法还是多调度，似乎它们只支持非关键字函数调用。如果您在调用时使用关键字调用函数，则两者都会失败。这令人失望，但他们可能有更多理由这样做。请阅读各个模块的指南。他们谈论基于关键字的函数调用，但不是很清楚，IMO。因此，有时我觉得，在我们的函数中进行简单的类型检查会立即解决所有问题，而不是使用多方法或多分派。毕竟，我想要一流的解决方案，因为函数是一流的对象。 据我所知，语言中没有针对多态性/函数重载的解决方案。但是多方法看起来像 Pythonic 和原生的。我只是喜欢它。此外，multimethod 还支持单次调度，虽然我从来没有觉得需要它。 感谢您的提问。你已经回答了。在阅读您的问题之前，我不知道确切的区别。你已经提供了答案。感谢您的提问。

【讨论】：

至于 3，我能想到的最大的多重分派语言，Julia，也只分派位置参数。原因是模棱两可。采用f(x: int, y: str): return 1 和f(y: str, x: int): return 2 方法。您可以通过参数顺序 f(1, "one") 与 f("one", 1) 来区分它们，但关键字放弃顺序，因此是模棱两可的 f(y = "one", x = 1)。 “修复”此问题的唯一方法是强制用户遵守某些参数名称顺序。如果我错了，请纠正我，但我也想不出一种具有函数重载的静态语言来处理命名参数。

谢谢你的观点，我绝对同意类型注释的东西。我暂时将您的答案标记为已接受，因为似乎确实没有其他解决方案，并且与多调度库相比，多方法更好。