改变 *splat 和 **splatty-splat 运算符对我的对象执行的操作

Question

怎样覆盖解包语法*obj和**obj的结果？

比如说，你能不能想办法创建一个名为thing的对象，并使其表现出以下行为：

>>> [*thing]
['a', 'b', 'c']
>>> [x for x in thing]
['d', 'e', 'f']
>>> {**thing}
{'hello world': 'I am a potato!!'}

注意：通过__iter__进行的迭代（如“for x in thing”）返回的元素与*splat解包操作返回的元素不同。

我查看了operator.mul和operator.pow，但这些函数只涉及两个操作数的用法，例如a*b和a**b，似乎与*splat操作无关。

- wim

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我99%确定你不能...但是我很想在这里被证明是错误的（请参见https://dev59.com/hWHVa4cB1Zd3GeqPoJNl） - Joran Beasley

你应该能够只实现可迭代或映射协议。但是我在让映射正常工作方面遇到了一些奇怪的问题。 - user2357112

Answer 1

* 迭代一个对象并将其元素作为参数。 ** 迭代一个对象的 keys 并使用 __getitem__（等同于方括号表示法）来获取键值对。如果要自定义 *，只需使你的对象可迭代即可；如果要自定义 **，则需要将你的对象变成一个映射：

class MyIterable(object):
    def __iter__(self):
        return iter([1, 2, 3])

class MyMapping(collections.Mapping):
    def __iter__(self):
        return iter('123')
    def __getitem__(self, item):
        return int(item)
    def __len__(self):
        return 3

如果你想让*和**做除上述描述之外的其他事情，是不可能的。我没有这方面的文档参考（因为“你可以这样做”比“你不能这样做”更容易找到文档），但我有一个源引用。在PyEval_EvalFrameEx中的字节码解释器循环调用ext_do_call来实现带有*或**参数的函数调用。 ext_do_call包含以下代码：

        if (!PyDict_Check(kwdict)) {
            PyObject *d;
            d = PyDict_New();
            if (d == NULL)
                goto ext_call_fail;
            if (PyDict_Update(d, kwdict) != 0) {

如果**参数不是字典，则创建字典并执行普通的update以从关键字参数初始化它（除了PyDict_Update不接受键值对列表）。因此，您无法单独定制**而不实现映射协议。

同样地，对于*参数，ext_do_call执行。

        if (!PyTuple_Check(stararg)) {
            PyObject *t = NULL;
            t = PySequence_Tuple(stararg);

这相当于tuple(args)。 因此，您无法将*与普通迭代分开自定义。

如果f(*thing)和f(*iter(thing))执行不同的操作，那将会非常令人困惑。无论如何，*和**都是函数调用语法的一部分，而不是单独的运算符，因此定制它们（如果可能）将是可调用对象的工作，而不是参数的工作。我想允许可调用对象自定义它们可能有用例，例如通过传递像defaultdict这样的dict子类...

- user2357112

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@wim：那不行。这会非常混乱。 - user2357112

@wim：它们不是单独的运算符，而是函数调用语法的一部分。由于您无法自定义传递常规参数时发生的情况，因此您无法单独定制它们。 - user2357112

@wim：文档只是说“这就是*和**的作用”，而没有说“你不能让它们做其他事情”。我想我会去查找哪个部分实现了相关的操作码。 - user2357112

我看到了一个关于两个新魔法方法的 PEP：__splat__ 和 __splatty_splat__，在正常情况下它们默认回退到 __iter__ 和 __iter__-with-__getitem__。 - Mad Physicist

@mapf：在当前的CPython实现中，它技术上只查找keys和__getitem__，但是语言参考指定展开的参数必须是映射：“如果函数调用中出现语法**expression，则expression必须评估为映射，其内容被视为其他关键字参数。”仅实现足以使**接受您的对象的功能会导致错误和混乱，因此我故意从我的答案中排除了它。 - user2357112

Answer 2

我成功地制作了一个对象，它的行为方式与我在问题中描述的一样，但我确实不得不作弊。所以我只是把这个放在这里供大家娱乐。

class Thing:
    def __init__(self):
        self.mode = 'abc'
    def __iter__(self):
        if self.mode == 'abc':
            yield 'a'
            yield 'b'
            yield 'c'
            self.mode = 'def'
        else:
            yield 'd'
            yield 'e'
            yield 'f'
            self.mode = 'abc'
    def __getitem__(self, item):
        return 'I am a potato!!'
    def keys(self):
        return ['hello world']

迭代器协议由从__iter__返回的生成器对象满足（请注意，Thing()实例本身不是迭代器，但它是可迭代的）。 映射协议通过存在keys()和__getitem__来满足。 然而，如果还不明显，您不能连续两次调用*thing并连续两次展开a,b,c - 因此它实际上并没有像它所假装的那样覆盖了splat。

- wim

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很容易让 *thing 和 **thing 总是按照您的意愿行事，而不依赖于顺序 - 只需定义 def keys(self): return ('hello world',)。 - Nick Matteo

你没让 __len__ 返回 1 有什么特别的原因吗？还有，你需要扩展 Mapping 的任何原因吗？ - Mad Physicist

@MadPhysicist 如果您不继承“Mapping”，则需要像映射一样呱呱叫。在“Thing”的上下文中，这意味着我们必须定义一个“keys”方法。如果您继承了“Mapping”，则需要定义抽象方法“__len__”，但我不关心它在这里返回什么 - 只要名称解析即可。 - wim

@wim。我一直以为你只需要返回1个__len__就可以了。有趣的发现。 - Mad Physicist