Question

我在python中编写预处理器，其中一部分与AST一起使用。

有一个render()方法负责将各种语句转换为源代码。

现在，我有这样的（缩短）：

def render(self, s):
    """ Render a statement by type. """

    # code block (used in structures)
    if isinstance(s, S_Block):
        # delegate to private method that does the work
        return self._render_block(s)

    # empty statement
    if isinstance(s, S_Empty):
        return self._render_empty(s)

    # a function declaration
    if isinstance(s, S_Function):
        return self._render_function(s)

    # ...

正如您所看到的，它很乏味，容易出错并且代码很长（我有更多种类的陈述）。

理想的解决方案是（在Java语法中）：

String render(S_Block s)
{
    // render block
}

String render(S_Empty s)
{
    // render empty statement
}

String render(S_Function s)
{
    // render function statement
}

// ...

当然，python不能这样做，因为它有动态类型。当我搜索如何模仿方法重载时，所有答案只是说＆＃34;你不想在python＆＃34;中做到这一点。我想在某些情况下也是如此，但kwargs实际上并没有用。

我如何在python中执行此操作，如果类型检查ifs没有可怕的公里长序列，如上所示？此外，最好是＆＃34; pythonic＆＃34;这样做的方法？

注意：可以有多个＆＃34;渲染器＆＃34;实现，以不同的方式呈现语句。因此，我无法将渲染代码移动到语句中，只需调用s.render()即可。它必须在渲染器类中完成。

（我发现了一些interesting "visitor" code，但我不确定它是否真的是我想要的东西。

Answer 1

如果你正在使用Python 3.4（或者愿意为Python 2.6+安装backport），你可以使用functools.singledispatch来实现这个*：

from functools import singledispatch

class S_Block(object): pass
class S_Empty(object): pass
class S_Function(object): pass


class Test(object):
    def __init__(self):
        self.render = singledispatch(self.render)
        self.render.register(S_Block, self._render_block)
        self.render.register(S_Empty, self._render_empty)
        self.render.register(S_Function, self._render_function)

    def render(self, s):
        raise TypeError("This type isn't supported: {}".format(type(s)))

    def _render_block(self, s):
        print("render block")

    def _render_empty(self, s):
        print("render empty")

    def _render_function(self, s):
        print("render function")


if __name__ == "__main__":
    t = Test()
    b = S_Block()
    f = S_Function()
    e = S_Empty()
    t.render(b)
    t.render(f)
    t.render(e)

输出：

render block
render function
render empty

_{*基于this gist.}

的代码

Answer 2

这样的事情会起作用吗？

self.map = {
            S_Block : self._render_block,
            S_Empty : self._render_empty,
            S_Function: self._render_function
}
def render(self, s):
    return self.map[type(s)](s)

将类对象的引用保持为字典中的键，并将其值作为要调用的函数对象，这将使您的代码更短，更不容易出错。这里唯一可能出现错误的地方是字典的定义。或者当然是你的一个内部职能。

Answer 3

您正在寻找的重载语法可以使用Guido van Rossum's multimethod decorator来实现。

这是multimethod装饰器的一个变体，它可以装饰类方法（原始装饰普通函数）。我已将变体命名为multidispatch，以便将其与原始版本区分开来：

import functools

def multidispatch(*types):
    def register(function):
        name = function.__name__
        mm = multidispatch.registry.get(name)
        if mm is None:
            @functools.wraps(function)
            def wrapper(self, *args):
                types = tuple(arg.__class__ for arg in args) 
                function = wrapper.typemap.get(types)
                if function is None:
                    raise TypeError("no match")
                return function(self, *args)
            wrapper.typemap = {}
            mm = multidispatch.registry[name] = wrapper
        if types in mm.typemap:
            raise TypeError("duplicate registration")
        mm.typemap[types] = function
        return mm
    return register
multidispatch.registry = {}

它可以像这样使用：

class Foo(object):
    @multidispatch(str)
    def render(self, s):
        print('string: {}'.format(s))
    @multidispatch(float)
    def render(self, s):
        print('float: {}'.format(s))
    @multidispatch(float, int)
    def render(self, s, t):
        print('float, int: {}, {}'.format(s, t))

foo = Foo()
foo.render('text')
# string: text
foo.render(1.234)
# float: 1.234
foo.render(1.234, 2)
# float, int: 1.234, 2

上面的演示代码显示了如何根据参数类型重载Foo.render方法。

此代码搜索完全匹配的类型，而不是检查isinstance关系。它可以被修改来处理（以牺牲O（n）而不是O（1）为代价）但是因为听起来你不需要这个，我将把代码留在这个更简单的形式。

Answer 4

要在@unutbu的答案中添加一些性能指标：

@multimethod(str)
def foo(bar: str) -> int:
    return 'string: {}'.format(bar)

@multimethod(float)
def foo(bar: float) -> int:
    return 'float: {}'.format(bar)

def foo_simple(bar):
    return 'string: {}'.format(bar)

import time

string_type = "test"
iterations = 10000000

start_time1 = time.time()
for i in range(iterations):
    foo(string_type)
end_time1 = time.time() - start_time1


start_time2 = time.time()
for i in range(iterations):
    foo_simple(string_type)
end_time2 = time.time() - start_time2

print("multimethod: " + str(end_time1))
print("standard: " + str(end_time2))

返回：

> multimethod: 16.846999883651733
> standard:     4.509999990463257

Answer 5

使用functools.singledispatch中定义的修饰符，使用PEP-443的替代实现：

from functools import singledispatch

class S_Unknown: pass
class S_Block: pass
class S_Empty: pass
class S_Function: pass
class S_SpecialBlock(S_Block): pass

@singledispatch
def render(s, **kwargs):
  print('Rendering an unknown type')

@render.register(S_Block)
def _(s, **kwargs):
  print('Rendering an S_Block')

@render.register(S_Empty)
def _(s, **kwargs):
  print('Rendering an S_Empty')

@render.register(S_Function)
def _(s, **kwargs):
  print('Rendering an S_Function')

if __name__ == '__main__':
  for t in [S_Unknown, S_Block, S_Empty, S_Function, S_SpecialBlock]:
    print(f'Passing an {t.__name__}')
    render(t())

此输出

Passing an S_Unknown
Rendering an unknown type
Passing an S_Block
Rendering an S_Block
Passing an S_Empty
Rendering an S_Empty
Passing an S_Function
Rendering an S_Function
Passing an S_SpecialBlock
Rendering an S_Block

我更喜欢此版本，而不是带有地图的版本，因为它的行为与使用isinstance()的实现相同：当您传递S_SpecialBlock时，它将它传递给采用S_Block的渲染器。

可用性

正如dano在another answer中提到的那样，它在Python 3.4+中有效，并且在Python 2.6+中有backport。

如果您使用Python 3.7+，则register()属性支持使用类型注释：

@render.register
def _(s: S_Block, **kwargs):
  print('Rendering an S_Block')

注意

我看到的一个问题是，您必须将s作为位置参数进行传递，这意味着您不能执行render(s=S_Block())。

由于single_dispatch使用第一个参数的类型来找出要调用的render()的版本，这将导致TypeError-“渲染至少需要一个位置参数”（cf {{ 3}}）

实际上，我认为如果只有一个参数，应该可以使用关键字参数。如果您确实需要，则可以执行类似于source code的操作，它创建了一个具有不同外观的自定义装饰器包装纸。这也是Python的一个不错的功能。

python中不同参数类型的方法重载

5 个答案:

可用性

注意