Python：为什么int类没有像`__lt __（）`那样丰富的比较运算符？

Question

非常好奇。

我注意到（至少在py 2.6和2.7中）float拥有所有熟悉的丰富比较函数：__lt__()，__gt__，__eq__等等。

>>> (5.0).__gt__(4.5)
True

但int不

>>> (5).__gt__(4)
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
AttributeError: 'int' object has no attribute '__gt__'

这对我来说很奇怪，因为运营商本身工作正常

>>> 5 > 4
True

偶数字符串支持比较功能

>>> "hat".__gt__("ace")
True

但所有int都有__cmp__()

对我来说似乎很奇怪，所以我想知道为什么会这样。

刚刚测试过，它在python 3中按预期工作，所以我假设有一些遗留原因。仍然希望听到正确的解释;）

Answer 1

如果我们查看PEP 207 for Rich Comparisions，最后会有一个有趣的句子：

  

处理整数比较的内联已经存在仍然适用，导致最常见情况没有性能成本。

所以似乎在2.x中存在整数比较的优化。如果我们take a look at the source code，我们可以找到：

case COMPARE_OP:
    w = POP();
    v = TOP();
    if (PyInt_CheckExact(w) && PyInt_CheckExact(v)) {
        /* INLINE: cmp(int, int) */
        register long a, b;
        register int res;
        a = PyInt_AS_LONG(v);
        b = PyInt_AS_LONG(w);
        switch (oparg) {
        case PyCmp_LT: res = a <  b; break;
        case PyCmp_LE: res = a <= b; break;
        case PyCmp_EQ: res = a == b; break;
        case PyCmp_NE: res = a != b; break;
        case PyCmp_GT: res = a >  b; break;
        case PyCmp_GE: res = a >= b; break;
        case PyCmp_IS: res = v == w; break;
        case PyCmp_IS_NOT: res = v != w; break;
        default: goto slow_compare;
        }
        x = res ? Py_True : Py_False;
        Py_INCREF(x);
    }
    else {
      slow_compare:
        x = cmp_outcome(oparg, v, w);
    }

所以似乎在2.x中存在一个现有的性能优化 - 通过允许C代码直接比较整数 - 如果已经实现了丰富的比较运算符，则不会保留这些整数。

现在在Python 3中不再支持__cmp__，因此必须有丰富的比较运算符。据我所知，现在这不会导致性能下降。例如，比较：

Python 2.7.1 (r271:86832, Jun 16 2011, 16:59:05) 
[GCC 4.2.1 (Based on Apple Inc. build 5658) (LLVM build 2335.15.00)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import timeit
>>> timeit.timeit("2 < 1")
0.06980299949645996

为：

Python 3.2.3 (v3.2.3:3d0686d90f55, Apr 10 2012, 11:25:50) 
[GCC 4.2.1 (Apple Inc. build 5666) (dot 3)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import timeit
>>> timeit.timeit("2 < 1")
0.06682920455932617

所以似乎有类似的优化，但我的猜测是判断调用是将它们全部放在2.x分支中，当向后兼容性是一个考虑时，这将是一个太大的变化。

在2.x中如果你想要丰富的比较方法，你可以通过operator module得到它们：

>>> import operator
>>> operator.gt(2,1)
True

Answer 2

__cmp__()是一种老式的比较方式，deprecated in favor of the rich operators（__lt__，__le__等）仅在Python 2.1中引入。可能从2.7.x开始，转换不完整 - 而在Python 3.x __cmp__中完全删除了。

Haskell拥有我见过的最优雅的实现 - 成为Ord（序数）数据类型，您只需要定义<和=的工作方式，以及类型本身为<=，>和>=提供了这两者的默认实现（如果你愿意，你可以自己定义自己）。您可以在Python中自己编写这样的类，不确定为什么不是默认类;可能是表现原因。

Answer 3

正如hircus所说，Python中的__cmp__样式比较是deprecated in favor of the rich operators（__lt__，...）。最初，比较是使用__cmp__实现的，但也有一些简单__cmp__运算符不足的类型/情况（例如，Color类的实例可以支持==和!=，但不支持<或> ），因此添加了丰富的比较运算符，留下__cmp__以便向后兼容。遵循python哲学“应该有一个 - 最好只有一个 - 显而易见的方式”， ¹ 在Python 3中删除了遗留支持，这样可以牺牲向后兼容性。 / p>

在Python 2中，尽管int仍然使用__cmp__以便不破坏向后兼容性，但并非所有浮点数都小于，大于或等于其他浮点数（例如{ {1}}评估为(float('nan') < 0.0, float('nan') == 0.0, float('nan') > 0.0)，那么(False, False, False)应返回什么？），因此float('nan').__cmp__(0.0)需要使用较新的丰富比较运算符。

¹ ：尝试在python shell中输入“import this”。