Python：如何定义自己的运算符？

Question

我想定义自己的运算符。Python支持这样的操作吗？

- cwj

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好的，你可以定义一个未定义的运算符（比如$），然后使用一些Python代码来编辑自己（使用open函数），将所有的 a $ b 替换为 function(a,b)。 - whackamadoodle3000

Answer 1

虽然在Python中技术上无法定义新的运算符，但是这个巧妙的技巧可以绕过此限制。它允许你像这样定义中缀运算符：

# simple multiplication
x=Infix(lambda x,y: x*y)
print 2 |x| 4
# => 8

# class checking
isa=Infix(lambda x,y: x.__class__==y.__class__)
print [1,2,3] |isa| []
print [1,2,3] <<isa>> []
# => True

- Ayman Hourieh

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+1 这个黑科技很酷，但我不认为它在这种情况下会起作用。 - Zifre

这可能是一个有趣的技巧，但我认为这不是一个好的解决方案。Python不允许创建自己的运算符，这是出于良好原因的设计决策，你应该接受它，而不是把它看作一个问题并想出绕过它的方法。与你编写代码的语言对抗并不是一个好主意。如果你真的想要这样做，应该使用另一种语言。 - DasIch

@DasIch 我非常不同意。我们并不都可以自由选择一种语言。另一方面，如果我不满意，我不明白为什么我要接受其他人的设计决策。- 确实是一个很棒的技巧！ - ThomasH

我刚刚将它与toolz的pipe结合了起来。 pip = Infix(lambda x,y: pipe(x,y))，然后8 |pip| range |pip| sum |pip| range。看起来可以正常工作。 - cantdutchthis

有趣的解决方案，但也许仍然比实际定义运算符（在Python中无法进行预处理）稍逊一筹的是，在参数被评估之前，您无法访问它们。因此，您不能定义自己的赋值运算符或控制评估顺序，例如and运算符。 - Yushin Washio

Answer 2

不，Python 附带有一个预定义的、可被覆盖的一组操作符。

- dfa

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我很好奇dfply如何使用-->运算符：https://towardsdatascience.com/dplyr-style-data-manipulation-with-pipes-in-python-380dcb137000 - Max Candocia

据我所知，它似乎不支持（请参阅文档）。那篇文章中使用“-->”的示例似乎是伪代码。该库本身只是重载了“>>”。 - Andrew Marshall

Answer 3

不可以创建新的运算符。但是，如果您只是要评估表达式，您可以处理字符串并计算新运算符的结果。

- Zifre

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请参见以下链接以查看Python中可重载的一组预定义运算符：下方链接。 - Palimondo

Answer 4

Sage提供了这个功能，基本上使用了@Ayman Hourieh描述的“聪明的技巧”，但是将其作为装饰器并结合到模块中，以使外观更清晰，并提供额外的功能 - 您可以选择要重载的运算符，因此也可以选择评估顺序。

from sage.misc.decorators import infix_operator

@infix_operator('multiply')
def dot(a,b):
    return a.dot_product(b)
u=vector([1,2,3])
v=vector([5,4,3])
print(u *dot* v)
# => 22

@infix_operator('or')
def plus(x,y):
    return x*y
print(2 |plus| 4)
# => 6

请查看Sage文档和此增强跟踪工单以获取更多信息。

- billyjmc

Answer 5

Python 3.5引入了符号@以作为额外的运算符。

PEP465引入了这个新运算符，用于简化许多数值代码的表示。该运算符不会为所有类型实现，而仅针对数组状对象。

您可以通过实现__matmul__()来支持该运算符用于您的类/对象。

该PEP留出了空间，使非数组状对象可以使用不同的运算符用途。

当然，您也可以用@实现任何与矩阵乘法不同的操作，但用户体验将受到影响，因为每个人都期望您的数据类型表现出不同的行为。

- gg349

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你的意思是 @ 是一个新的操作符号吗？还是说我们可以用它来定义自己的新操作符？ - Addem

是的，@ 是一个新的操作符号。您可以使用它来定义对象上的操作。请考虑阅读PEP465。 - gg349

他的意思是@是一个新的操作符。这就是它的全部含义。事实仍然存在：你不能在Python中定义自己的操作符。 - John Red

Answer 6

如果您想将操作应用于特定类的对象，可以覆盖与功能最接近的运算符...例如，覆盖 __eq__() 将覆盖 == 运算符并返回您想要的结果。这适用于几乎所有的运算符。

- Sudhir Jonathan