为什么Python没有签名功能？

时间：2009-12-31 16:56:41

标签： python language-design

我无法理解为什么Python没有sign函数。它有abs内置（我认为是sign的姐妹），但没有sign。

在python 2.6中，甚至有一个copysign函数（在math中），但没有任何符号。当您只需撰写copysign(x,y)然后直接从sign获取copysign时，为什么还要编写abs(x) * sign(y)？后者会更清楚：x带有y的符号，而对于copysign，你必须记住它是带有y或y的符号的x，带有x的符号！

显然sign(x)提供的内容不仅仅是cmp(x,0)，但它也更具可读性（对于像python这样的高可读性语言，这本来是一个很大的优点）。

如果我是一名蟒蛇设计师，我就是另一种方式：没有cmp内置，而是sign。当你需要cmp(x,y)时，你可以做一个sign(x-y)（或者，对于非数字的东西更好，只需要一个x＆gt; y - 当然这应该要求sorted接受一个布尔值而不是整数比较器）。这也会更明确：x>y时为正（而cmp时，当第一 更大时，您必须记住约定为正面，但它可能是另一种方式）。当然cmp因其他原因而有意义（例如，在排序非数字事物时，或者如果你希望排序稳定，这不可能只使用布尔值）

所以，问题是：为什么Python设计师决定让sign函数退出语言？为什么要对copysign而不是其父sign进行麻烦？

我错过了什么吗？

编辑 - 在Peter Hansen评论之后。 很公平，你没有使用它，但你没有说你使用python的。在我使用python的7年中，我无数次需要它，而最后一个是打破骆驼背部的稻草！

是的，你可以通过cmp，但是我需要通过它的90％的时间都是像成语一样 lambda x,y: cmp(score(x),score(y))可以使用标志就好了。

最后，我希望你同意sign比copysign更有用，所以即使我买了你的观点，为什么还要在数学中定义它而不是标志呢？ copysign如何比签名更有用？

14 个答案:

答案 0 :(得分：195)

修改

确实有一个patch在math中包含sign()，但未被接受，因为他们不同意what it should return in all the edge cases（+/- 0 ，+ / - nan等）

所以他们决定只实施copysign，虽然更详细，但used to delegate to the end user the desired behavior for edge cases可以sometimes might require the call to cmp(x,0)。

我不知道为什么它不是内置的，但我有一些想法。

copysign(x,y):
Return x with the sign of y.

最重要的是，copysign是sign的超集！使用x = 1调用copysign与sign函数相同。所以你可以使用copysign而忘掉它。

>>> math.copysign(1, -4)
-1.0
>>> math.copysign(1, 3)
1.0

如果你厌倦了传递两个完整的论点，你可以用这种方式实现sign，它仍然可以与其他人提到的IEEE内容兼容：

>>> sign = functools.partial(math.copysign, 1) # either of these
>>> sign = lambda x: math.copysign(1, x) # two will work
>>> sign(-4)
-1.0
>>> sign(3)
1.0
>>> sign(0)
1.0
>>> sign(-0.0)
-1.0
>>> sign(float('nan'))
-1.0

其次，通常当你想要某些东西的符号时，你最终会将它与另一个值相乘。当然，这基本上是copysign所做的。

所以，而不是：

s = sign(a)
b = b * s

你可以这样做：

b = copysign(b, a)

是的，我很惊讶你已经使用Python 7年了，并认为cmp可以很容易地删除并替换为sign！您是否从未使用__cmp__方法实现课程？您是否从未调用过cmp并指定了自定义比较器函数？

总之，我发现自己也想要一个sign函数，但第一个参数为1的copysign将正常工作。我不同意sign比copysign更有用，因为我已经证明它只是相同功能的一个子集。

答案 1 :(得分：52)

“copysign”由IEEE 754定义，是C99规范的一部分。这就是为什么它在Python中。该函数不能完全由abs（x）* sign（y）实现，因为它应该如何处理NaN值。

>>> import math
>>> math.copysign(1, float("nan"))
1.0
>>> math.copysign(1, float("-nan"))
-1.0
>>> math.copysign(float("nan"), 1)
nan
>>> math.copysign(float("nan"), -1)
nan
>>> float("nan") * -1
nan
>>> float("nan") * 1
nan
>>>

这使得copysign（）比sign（）更有用。

至于为什么IEEE的signbit（x）在标准Python中不可用的具体原因，我不知道。我可以做出假设，但这是猜测。

数学模块本身使用signbit（1，x）作为检查x是负还是非负的方法。对于大多数处理数学函数的情况，这些函数似乎比具有返回1,0或-1的符号（x）更有用，因为有一个案例需要考虑。例如，以下内容来自Python的数学模块：

static double
m_atan2(double y, double x)
{
        if (Py_IS_NAN(x) || Py_IS_NAN(y))
                return Py_NAN;
        if (Py_IS_INFINITY(y)) {
                if (Py_IS_INFINITY(x)) {
                        if (copysign(1., x) == 1.)
                                /* atan2(+-inf, +inf) == +-pi/4 */
                                return copysign(0.25*Py_MATH_PI, y);
                        else
                                /* atan2(+-inf, -inf) == +-pi*3/4 */
                                return copysign(0.75*Py_MATH_PI, y);
                }
                /* atan2(+-inf, x) == +-pi/2 for finite x */
                return copysign(0.5*Py_MATH_PI, y);

在那里你可以清楚地看到copysign（）是一个比三值sign（）函数更有效的函数。

您写道：

  

如果我是一名蟒蛇设计师，那我就是arond的另一种方式：没有cmp（）内置，但是一个符号（）

这意味着你不知道cmp（）用于除数字之外的东西。 cmp（“This”，“That”）无法用sign（）函数实现。

编辑以在其他地方整理我的其他答案：

你的理由基于如何经常一起看abs（）和sign（）。由于C标准库不包含任何类型的“sign（x）”函数，因此我不知道您如何证明您的观点。有一个abs（int）和fabs（双）和fabsf（浮动）和fabsl（长）但没有提到标志。有“copysign（）”和“signbit（）”，但这些仅适用于IEEE 754号码。

对于复数，在Python中返回的符号（-3 + 4j）会被实现吗？ abs（-3 + 4j）返回5.0。这是一个明确的例子，说明如何在sign（）没有意义的地方使用abs（）。

假设sign（x）被添加到Python中，作为abs（x）的补充。如果'x'是实现__abs __（self）方法的用户定义类的实例，则abs（x）将调用x .__ abs __（）。为了正常工作，以相同的方式处理abs（x），Python必须获得符号（x）插槽。

对于相对不需要的功能，这是过度的。此外，为什么签名（x）存在且非负（x）和非正（x）不存在？我的Python数学模块实现的片段显示了如何使用copybit（x，y）来实现非负（），这是一个简单的符号（x）不能做到的。

Python应该支持更好地支持IEEE 754 / C99数学函数。这将添加一个signbit（x）函数，它可以在浮点数的情况下执行您想要的操作。它不适用于整数或复数，更不用说字符串，也不会有你想要的名字。

你问“为什么”，答案是“符号（x）没用”。你声称它很有用。然而，你的评论表明你不知道能够做出这样的断言，这意味着你必须展示其需要的令人信服的证据。说NumPy实现它并不足够令人信服。您需要显示如何使用符号函数改进现有代码的案例。

并且它超出了StackOverflow的范围。把它改为Python列表中的一个。

答案 2 :(得分：30)

另一个用于sign（）的衬垫

sign = lambda x: (1, -1)[x<0]

如果您希望它为x = 0返回0：

sign = lambda x: x and (1, -1)[x<0]

答案 3 :(得分：17)

由于cmp已为removed，您可以使用

获得相同的功能 
def cmp(a, b):
    return (a > b) - (a < b)

def sign(a):
    return (a > 0) - (a < 0)

适用于float，int甚至Fraction。在float的情况下，通知sign(float("nan"))为零。

Python不要求比较返回布尔值，因此强制比较bool（）可以防止允许但不常见的实现：

def sign(a):
    return bool(a > 0) - bool(a < 0)

答案 4 :(得分：7)

尝试运行此操作，其中x是任意数字

int_sign = bool(x > 0) - bool(x < 0)

对bool（）的强制处理比较运算符不返回布尔值的possibility。

答案 5 :(得分：5)

numpy有一个sign功能，并为你提供其他功能的奖励。所以：

import numpy as np
x = np.sign(y)

请注意，结果是numpy.float64：

>>> type(np.sign(1.0))
<type 'numpy.float64'>

对于像json这样的东西，这很重要，因为json不知道如何序列化numpy.float64类型。在这种情况下，您可以这样做：

float(np.sign(y))

获得常规浮动。

答案 6 :(得分：4)

是的，正确的sign()函数至少应该在数学模块中 - 因为它是numpy。因为经常需要它来用于面向数学的代码。

但math.copysign()也是独立的。

cmp()和obj.__cmp__() ...通常具有高度重要性。不仅仅是面向数学的代码。考虑比较/排序元组，日期对象，......

http://bugs.python.org/issue1640关于遗漏math.sign()的开发论点是奇怪的，因为：

  • 没有单独的-NaN
  • sign(nan) == nan无忧（如exp(nan)）
  • sign(-0.0) == sign(0.0) == 0无忧无虑
  • sign(-inf) == -1无忧无虑

- 因为它在numpy

答案 7 :(得分：4)

事实并非如此。

解决此问题的最佳方法是：

sign = lambda x: bool(x > 0) - bool(x < 0)

答案 8 :(得分：2)

符合Wikipedia定义

definition on Wikipedia的内容为：

sign definition

因此

sign = lambda x: -1 if x < 0 else (1 if x > 0 else 0)

此函数定义executes fast并产生保证的correct results for 0, 0.0, -0.0, -4 and 5（请参阅对这些错误答案的注释）。

答案 9 :(得分：0)

你不需要一个，你可以使用：

If not number == 0:
    sig = number/abs(number)
else:
    sig = 0

答案 10 :(得分：0)

在Python 2中，cmp（）返回一个整数：不要求结果为-1,0或1，因此sign（x）与cmp（x，0）不同。

在Python 3中，cmp（）已被删除，有利于丰富的比较。对于cmp（），Python 3建议（https://docs.python.org/3/whatsnew/3.0.html）：

def cmp(a, b):
    return (a > b) - (a < b)

对于cmp（）来说很好，但又不能用于sign（），因为比较运算符不需要返回布尔值（https://docs.python.org/3/reference/datamodel.html#object.lt）。

为了解决这种可能性，必须将比较结果强制为布尔值：

 def sign(a):
    return bool(x > 0) - bool(x < 0)

这适用于任何完全有序的类型（包括NaN或无穷大等特殊值）。

答案 11 :(得分：0)

我的两分钱，如果我们将1解释为正数，将0解释为负数，也许解释为is_positive oneliner：

输入：

x = -42
sign = 1 if x >= 0 else 0
print(sign)

输出：

>> 0

答案 12 :(得分：0)

其他答案中列出的许多情况忽略了特殊情况 (+/-0) 或假设 sign(-0.0) == sign(0.0)。这可能很幼稚，但根据 IEEE 的当前实现，我们已经有了 -0.0 == 0.0 并且有了 sign() 可以让我们消除两者之间的歧义。

FogleBird 提供的示例似乎是最好的定义，因为它似乎可以处理 +/- 0、INFINITY 和 NaN。

答案 13 :(得分：-6)

“sign”的原因不包括在内，如果我们在内置函数列表中包含所有有用的单行，那么Python将不再容易实用。 如果您经常使用此功能，那么为什么不自己考虑它？这样做并不是很困难甚至是单调乏味。

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