Python __imatmul__() 魔法方法

方石剑
214 阅读4分钟

语法

object.__imatmul__(self, other)

Python__imatmul__() magic方法实现了原地矩阵乘法 x @= y ，计算两个操作数的矩阵乘法，并将结果分配给左边的操作数。这个操作也被称为 增强的算术赋值.该方法只是返回要分配给第一个操作数的新值。

  • 当你调用x @= y 时，Python 首先尝试调用x.__imatmul__(y) 。
  • 如果没有实现这一点，它就会尝试正常的矩阵乘法 [x.__matmul__(y)](https://blog.finxter.com/python-__matmul__-magic-method/ "Python __matmul__() Magic Method").
  • 如果这一点也没有实现，它就会尝试反向矩阵乘法 [y.__rmatmul__(x)](https://blog.finxter.com/python-__rmatmul__-magic-method/ "Python __rmatmul__() Magic Method")与互换的操作数。

然后将结果赋值给第一个操作数x 。如果这些操作都没有实现，Python 会引发一个TypeError 。

我们把这称为 "Dunder Method"，即*"Double UnderscoreMethod"（也称为"Magic Method"）*。要获得所有带有解释的Dunder 方法的列表，请查看我们博客上的dunder cheat sheet 文章。

重写__imatmul__的基本例子

在下面的代码例子中，你创建了一个类Data ，并定义了魔法方法__imatmul__(self, other) 。

  • "self"参数是每个方法的默认参数，它指的是被调用的对象--在我们的例子中，是就地操作的第一个操作数。
  • 原地方法的 "其他 "参数指的是第二个操作数，即原地操作中的y x @= y 。

该操作的返回值返回一个假的字符串'finxter 42' ，并分配给第一个操作数。在实践中，这将是原地矩阵乘法的结果。

class Data:
    def __imatmul__(self, other):
        return 'finxter 42'


x = Data()
y = Data()

x @= y

print(x)
# finxter 42

就地矩阵乘法@没有__imatmul__()

要在一个自定义类上支持原地矩阵乘法，你不必覆盖原地__imatmul__() 方法。因为如果该方法没有被定义，Python 会退回到正常的__matmul__() 方法，并将其结果分配给第一个操作数。

这里有一个例子。

class Data:
    def __matmul__(self, other):
        return 'finxter 42'


x = Data()
y = Data()

x @= y

print(x)
# finxter 42

即使没有定义__imatmul__() 方法，由于__matmul__() "回退 "的神奇方法，原地矩阵乘法操作x @= y 仍然有效!

没有__imatmul__()和__matmul__()的就地矩阵乘法运算

要在一个自定义类上支持就地乘法x @= y ，你甚至不需要覆盖任何x.__imatmul__(y) 或x.__matmul__(y) 方法。如果这两个方法都没有定义，Python会回到反向的 [y.__rmatmul__(x)](https://blog.finxter.com/python-__rmatmul__-magic-method/ "Python __rmatmul__() Magic Method")方法，并将其结果分配给第一个操作数。

这里有一个例子，你为第一个操作数创建一个不支持矩阵乘法操作的自定义类。然后你为第二个操作数定义一个自定义类，该类定义了__rmatmul__() 方法。对于就地操作，Python 回到在第二操作数上定义的__rmatmul__() 方法，并将其分配给第一操作数x 。

class Data_1:
    pass

class Data_2:
    def __rmatmul__(self, other):
        return 'finxter 42'

x = Data_1()
y = Data_2()

x @= y

print(x)
# finxter 42

TypeError: @=的操作数类型不支持。

如果你试图执行原地乘法x @= y ，但是既没有定义x.__imatmul__(y) ，也没有定义x.__matmul__(y) ，更没有定义y.__rmatmul(x) ，Python 会引发一个 "TypeError: unsupported operand type(s) for @="。要解决这个错误，只需在执行原地操作之前定义这些方法中的任何一个。

class Data:
    pass


x = Data()
y = Data()

x @= y

输出。

Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\xcent\Desktop\code.py", line 8, in <module>
    x @= y
TypeError: unsupported operand type(s) for @=: 'Data' and 'Data'

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参考文献。

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