Python中逆向集合操作符的实际用途

Question

在Python中使用反向并集或交集运算符有什么区别吗？

例如，

s & z 对应于 s.__and__(z)

z & s 对应于 s.__rand__(z)

如果这些操作都应该返回相同的结果，为什么需要第一个操作符的反向版本呢？我有什么遗漏的吗？

- MadPhysicist

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这是用于左侧对象未实现__and__方法的情况。 - juanpa.arrivillaga

Answer 1

set 和 frozenset 遵循数字协议，它们没有明确定义反向操作，但是它们可以通过实现普通方法（如__and__）来获得这些操作。

然而，当处理子类时，反向操作特别有用，因为如果右操作数是左操作数的子类，则首先尝试反向操作。 但是，在普通的set和frozenset中，这没有任何区别，因为它们彼此之间没有继承关系。

如果第一个操作数在其__add__中返回NotImplemented，则这些反向操作也会被使用。但是对于set和frozenset来说，这并不真正有用，因为它们只允许与其他set类似的对象进行操作，并且至少当另一个操作数是另一个set时，set和frozenset不会返回NotImplemented。

此外，z & s不对应于s.__rand__(z)，除非s是z的子类。否则，在尝试s.__rand__(z)之前，将尝试z.__and__(s)。

因此，我怀疑反向并集和交集是否有用例，但这应该解释了“为什么存在这些方法”。

- MSeifert

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你是说如果我创建自定义类，继承自set或frozenset，并且这些类有不同的__and__方法，那么就需要注意顺序和__rand__方法的内容了吗？ - MadPhysicist

使用set和frozenset时，当你子类化其中一个并尝试与另一个进行操作时，需要注意顺序。如果你子类化了set并实现了__and__和__rand__方法，当你尝试执行set() & subclass()（=>首先调用subclass.__rand__）或者subclass() & set()（=>首先调用subclass.__and__）时，将会首先调用你的子类方法。但是如果你尝试将这个子类与frozenset一起使用，你需要注意顺序：frozenset() & subclass()将首先调用frozenset.__and__！ - MSeifert

Answer 2

__rand__ 只有在左操作数不支持相应的操作且操作数类型不同时才会被调用。

我想 s.__rand__(z) 只是在底层调用 z.__and__(s)。

- Alex

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由于该操作仅在两个集合之间有效，因此可以保证另一个参数具有正确的方法，否则会出现错误，并且 rand 方法不需要产生它。 - zondo