在python类上重写__or__运算符

时间:2013-02-21 17:40:25

标签: python operator-overloading

作为一个人为的例子,假设我在python中生成一个随机的水果篮。我创造了篮子:

basket = FruitBasket()

现在我想指定篮子中可能出现的特定水果组合。假设我是一个非常挑剔的家伙,篮子要么必须装满苹果和石榴,橙子和葡萄柚,要么只装满香蕉。

我正在读取python运算符重载,似乎我可以定义__or____and__来获取我想要的行为。我想我可以这样做:

basket.fruits = (Apple() & Pomegranate()) | (Banana()) | (Orange() & Grapefruit())

这可以很好地制作两个类(OrAnd)。调用__or____and__后,我只返回一个新的OrAnd对象:

def __or__(self, other):
    return Or(self, other)

def __and__(self, other):
    return And(self, other)

我想弄清楚的是,如何在不先实例化水果的情况下做到这一点?为什么我不能在基础__or__类上使用静态Fruit方法?我试过这个,但它不起作用:

class Fruit(object):
    @classmethod
    def __or__(self, other):
        return Or(self, other)

并指定水果:

basket.fruits = (Apple & Pomegranate) | (Orange & Grapefruit) | (Banana)

我收到这样的错误:

TypeError: unsupported operand type(s) for |: 'type' and 'type'

有关如何使这项工作的任何想法?

2 个答案:

答案 0 :(得分:4)

查找

__or__对象的类型;对于Fruit个实例,那将是Fruit;对于Fruit,即type。但是,您可以使用元类更改Fruit的类型:

class FruitMeta(type):

    def __or__(self, other):
        return Or(self, other)


class Fruit(object):
    __metaclass__ = FruitMeta

(对于Python 3,语法为class Fruit(metaclass=FruitMeta):。)

这样就完成了你想要的一切。 Apple | Banana(假设这两个是Fruit的子类)将生成Or(Apple, Banana)

尽管如此,要非常小心这种设计。它正在倾向于魔法领域,很容易造成混乱。

(完整演示,在Python 2.7中:)

>>> class Or(object):
...     def __init__(self, a, b):
...             self.a = a
...             self.b = b
...     def __repr__(self):
...             return 'Or({!r}, {!r})'.format(self.a, self.b)
... 
>>> class FruitMeta(type):
...     def __or__(self, other):
...             return Or(self, other)
... 
>>> class Fruit(object):
...     __metaclass__ = FruitMeta
... 
>>> class Apple(Fruit): pass
... 
>>> class Banana(Fruit): pass
... 
>>> Apple | Banana
Or(<class '__main__.Apple'>, <class '__main__.Banana'>)

答案 1 :(得分:1)

您不能将特殊(钩子)方法作为类方法添加到类中,因为它们总是查找当前对象的类型;对于类中的实例,对于类,它们会在type上查找。请参阅this previous answer了解其原因。

这意味着你需要在metaclass上实现这一点;元类充当类的类型:

class FruitMeta(type):
    def __or__(cls, other):
        return Or(cls, other)

    def __and__(cls, other):
        return And(cls, other)

然后是Python 3:

class Fruit(metaclass=FruitMeta):

或Python 2:

class Fruit(object):
    __metaclass__ = FruitMeta