Python小记(十三):面向对象编程之类的运算

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大家好,我是一碗周,一个不想被喝(内卷)的前端。如果写的文章有幸可以得到你的青睐,万分有幸~

运算概念的理解

运算(Operation)是操作逻辑的抽象

  • 运算体现一种操作逻辑,在广义角度来说任何程序都是一种运算
  • Python解释器通过保留方法预留了一批运算的接口,需要重载
  • 保留方法一般对应运算符,Python中运算体现为运算符的重载
  • 运算本质上体现了交互关系、包含关系和常规的操作关系

运算重载的限制

  • 不能重载Python语言内置类型的运算符
  • 不能新建运算符,只能通过重载完成
  • is,and,not,or不能被重载

运算符的重载

算术运算符

  • 一元运算符:+-~
  • 二元运算符:+-*///%divmod()pow()**<<>>&^|
保留方法对应操作描述
.__neg__(self)-obj定义对象取负的运算逻辑
.__pos__(self)+obj定义对象取正的运算逻辑
.__abs__(self)abs(obj)定义对象绝对值的运算逻辑
.__invert__(self)~obj定义对象取反的运算逻辑
.__add__(self, other)obj + other定义了两个对象加法的运算逻辑
.__sub__(self, other)obj - other定义了两个对象减法的运算逻辑
.__mul__(self, other)obj * other定义了两个对象乘法的运算逻辑
.__truediv__(self, other)obj / other定义了两个对象除法的运算逻辑
.__floordiv__(self, other)obj // other定义了两个对象整数除的运算逻辑
.__mod__(self, other)obj % other定义了两个对象模的运算逻辑
.__divmod__(self, other)divmod(obj, other)定义了两个对象除模的运算逻辑
.__pow__(self, other)obj ** other定义对象幂的运算逻辑
.__lshift__(self, other)obj << other定义对象左移的运算逻辑
.__rshift__(self, other)obj >> other定义对象右移的运算逻辑
.__and__(self, other)obj & other定义两个对象位于运算逻辑
.__xor__(self, other)obj ^ other定义两个对象位异或的运算逻辑
.__or__(self, other)`objother`定义两个对象位或的运算逻辑

比较运算符

比较运算符:<<===!=>>=

保留方法对应操作
.__lt__(self, other)obj < other
.__le__(self, other)obj <= other
.__eq__(self, other)obj == other
.__be__(self, other)obj != other
.__gt__(self, other)obj > other
.__ge__(self, other)obj >= other

两个对象比较操作的运算重载

成员运算

  • 成员获取:[]def.reversed()
  • 成员判断:in
保留方法对应操作描述
.__getitem__(self, key)obj[k]定义获取对象中序号K元素的运算逻辑,K为整数
.__setitem__(self, key, v)obj[k] = v定义赋值对象中序号K元素的运算逻辑
.__delitem__(self, key)del obj[k]定义删除对象中序号K元素的运算逻辑
.__reversed__(self)obj.reversed()定义对象逆序的运算逻辑
.__contains__(self, item)item in obj定义in操作符对应的运算逻辑

其他运算

Python内置函数:rep(),str(),len(),int(),flaot,complex(),round(),bytes(),bool(),format(),.format(常用方法)

保留方法对应操作描述
__repr__(self)repr(obj)定义对象可打印字符串的运算逻辑
__str__(self)str(obj)定义对象字符串转换的运算逻辑
__len__(self)len(obj)定义对象长度操作的运算逻辑
__int__(self)int(obj)定义对象整数转换的运算逻辑
__float__(self)float(obj)定义对象浮点数转换的运算逻辑
__complex__(self)complex(obj)定义对象复数转换的运算逻辑
__round__(self)round(obj)定义对象四舍五入的运算逻辑
__bytes__(self)bytes(obj)定义对象字节串转换的运算逻辑
__bool__(self)bool(obj)定义对象布尔运算的运算逻辑
.__format__(self, format_spec)obj.format() format(obj)定义对象格式化输出的运算逻辑

Python类的多态

多态 _(Polymorphism)_是针对方法,体现方法灵活性的多态;简单的说,他包含两部分

  • 参数类型的多态:一个方法能够处理多个类型的能力

    Python的函数/方法没有类型声明限制,天然支持参数类型的多态性

    Python编程理念在于:文档约束,而非语法约束

    对不同参数类型的区分以及功能,需要有程序员完成

  • 参数形式的多态:一个方法能够接受多个参数的能力

    Python的函数/方法可以支持可变参数,支持参数形式的多态性

    Python的类方法也是函数,函数的各种定义方式均有效

    对不同参数个数以及默认值的确定,需要由程序员完成

多态是OOP的一个传统概念,Python天然支持多态,不需要特殊语法,示例代码如下所示:

import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta): #同一类事物:动物
    @abc.abstractmethod
    def talk(self):
        pass

class Cat(Animal): #动物的形态之一:猫
    def talk(self):
        print('say miaomiao')

class Dog(Animal): #动物的形态之二:狗
    def talk(self):
        print('say wangwang')

class Pig(Animal): #动物的形态之三:猪
    def talk(self):
        print('say aoao')