运算符重载

6.1 魔术方法

Python 中的运算符重载允许为用户自定义类定义或改变内置运算符（比如 +, -, *, /）的行为。 这是通过一些特殊的方法实现的，这些方法也被称为魔术方法。

例如，你可以在自己的类中重载比较运算符：

假设你写了一个类，并希望你的类的对象能够按你所需的方式进行比较。你只需要在类中实现 «__eq__» 方法，Python 会在每次代码中比较你的类的对象时调用这个方法。

示例：

class Vector:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
        
    def __eq__(self, other):
        return self.x == other.x and self.y == other.y
        
# 使用
v1 = Vector(2, 3)
v2 = Vector(2, 3)
v3 = Vector(4, 5)
print(v1 == v2)  # 输出：True
print(v1 == v3)  # 输出：False

每次你比较两个对象时，Python 会检查它们是否实现了 函数 «__eq__»。如果有，就调用这个方法。如果没有，就直接比较对象的引用。

事实上，上例中的意思是（只需要添加对方法存在的检查）：

# 使用
v1 = Vector(2, 3)
v2 = Vector(2, 3)
v3 = Vector(4, 5)
print(v1.__eq__(v2))  # 输出：True
print(v1.__eq__(v3))  # 输出：False

6.2 所有运算符列表

总共有 6 组运算符可以重载。

算术运算符：

比较运算符：

逻辑运算符：

索引和切片运算符：

一元运算符：

赋值运算符：

可能这就是 Python 比较慢的原因——每次执行运算符前，它会在类及其所有父类中寻找相应的方法。 不过，这让我们可以写出世界上最紧凑的代码 :)

6.3 索引运算符

可以比较对象或者减去集合，在某种程度上是显而易见的。 如果你编写一个类，并且考虑到其上的逻辑或数学运算，你自己会想到这一点。

我想和你们探讨一个有趣的例子——索引运算符。让我们从代码示例开始：

class CustomList:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        
    def __getitem__(self, index):
        return self.data[index]
        
    def __setitem__(self, index, value):
        self.data[index] = value
        
    def __delitem__(self, index):
        del self.data[index]
        
    def __repr__(self):
        return repr(self.data)
        
# 使用
c_list = CustomList([1, 2, 3, 4, 5])
print(c_list[1])  # 输出：2
c_list[1] = 10
print(c_list)  # 输出：[1, 10, 3, 4, 5]
del c_list[1]
print(c_list)  # 输出：[1, 3, 4, 5]

这里我们看到三个操作的示例：

• 通过索引读取数据
• 通过索引写入数据
• 甚至通过索引删除数据。

数据也不一定必须是以列表形式存储的。或者索引也不一定必须是数字。例如，dictionary（字典）类就是这样实现的。

创建 SuperList

还记得 list 类吗？它可以分配元素，但只能使用已经存在的索引。让我们创建一个自己的类，叫做 SuperList，你可以用任意索引来访问它的元素：

• 如果索引 < 0，将元素插入到开头
• 如果索引 >= len，添加元素到末尾
• 其他情况下只返回元素

示例：

class SuperList(list):
    def __init__(self, value):
        super().__init__(value)
        
    def __setitem__(self, index, value):
        if index >= len(self):
            super().append(value)
        elif index < 0:
            super().insert(0, value)
        else:
            super().__setitem__(index, value)
        
lst = SuperList([1, 2, 3])
lst[200] = 100
lst[-200] = 99
print(lst)  # [99, 1, 2, 3, 100]

所以索引重载是一个很棒的功能，我推荐你在实践中使用它。今天就先这样吧。