Question

通常，Python中的句点表示类成员身份：

class A:
    a = 1

>>> A.a
1

有时候，该语言似乎不够灵活，无法完全表达计算机科学以外领域的想法。考虑下面的示例（为了简洁起见，这很简洁）使用相同的运算符似乎完全不同。

class Vector:
    def __init__(self, data):
        self.data = list(data)

    def dot(self, x):
        return sum([a*b for a, b in zip(self.data, x.data)])

    def __getattr__(self, x):
        if x == 'Vector':
            return lambda p: self.dot(Vector(p))
        return self.dot(globals()[x])

在这里，我们接管了__getattr__()，以便在许多情况下Python都会尝试从向量中查找属性，而取而代之的是计算数学点积。

>>> v = Vector([1, 2])
>>> v.Vector([3, 4])
11

>>> v.v
5

如果将这种行为的范围限制在感兴趣的领域内，那么这种设计模式有什么问题吗？

Answer 1

好主意。

为什么？因为您所说的“点运算符”实际上并不是一个运算符。这是因为右侧的“操作数”被解释为字符串，而不是表达式。这对您来说似乎微不足道，但会带来很多问题：

Python程序员习惯于foo.bar的意思是“采用bar对象的foo属性”。将点变成点乘运算符会破坏这种期望，并使读取您的代码的人感到困惑。这是不直观的。

这是模棱两可的，因为您不知道用户是要计算点积还是要访问属性。考虑：

>>> data = Vector([1, 2])
>>> v.data  # dot product or accessing the data attribute?

请记住，方法也是属性：

>>> dot = Vector([1, 2])
>>> v.dot  # dot product or accessing the dot method?

由于右手操作数被解释为字符串，因此您必须跳过一大堆箍才能将该字符串转换为有用的字符串-就像您尝试使用globals()[x]一样，在全局范围内查找变量。问题是-在某些情况下-仅通过变量名访问变量是完全不可能的。无论您做什么，都将永远无法访问不再存在的变量，因为该变量已被垃圾回收：
```
def func():
    v2 = Vector([1, 2])

    def closure_func():
        return v.v2  # this will never work because v2 is already dead!

    return closure_func

closure_func = func()
result = closure_func()
```
由于右侧操作数是一个字符串，因此不能在右侧使用任意表达式。您只能使用变量；尝试在右侧使用其他任何东西都会引发某种异常。更糟糕的是，它甚至不会像其他运算符一样抛出适当的TypeError：
```
>>> [] + 1
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can only concatenate list (not "int") to list
>>> v.1
  File "<stdin>", line 1
    v.1
      ^
SyntaxError: invalid syntax
```
与真实运算符不同，“点运算符”只能在左侧操作数中实现。所有其他运算符都可以用两种对应的dunder方法之一来实现，例如+运算符的__add__和__radd__。示例：
```
>>> class Incrementer:
...     def __radd__(self, other):
...         return other + 1
... 
>>> 2 + Incrementer()
3
```
这是您的点积产品无法实现的：
```
>>> my_v = MyCustomVector()
>>> v.my_v
AttributeError: 'MyCustomVector' object has no attribute 'data'
```

底线：在dot类中实现Vector方法是必须的方法。由于该点不是真正的运算符，因此将其转换为一个点势必会事与愿违。

Answer 2

我不推荐。 “语言不够灵活，无法表达想法”是什么意思？在您的示例中，v.dot(u)是富有表现力的，并且具有理想的效果。顺便说一下，这就是numpy的工作方式。

Answer 3

如果要使用向量，则有一个特殊的方法名称，在大多数情况下都没有提及，名为__matmul__。这带有其相应的就地和反射方法__imatmul__和__rmatmul__。运算符是@：

a @ b
# corresponds to
a.__matmul__(b)

在Python中重写“点”运算符是否不好？

3 个答案: