Значење оператора у Питхону можете променити у зависности од коришћених операнда. У овом упутству ћете научити како се користи преоптерећење оператора у Питхон објектно оријентисаном програмирању.
Преоптерећење Питхон оператора
Питхон оператери раде за уграђене класе. Али исти оператер се различито понаша са различитим типовима. На пример, +оператер ће извршити аритметичко сабирање два броја, објединити две листе или спојити два низа.
Ова карактеристика у Питхону која омогућава истом оператору да има различита значења у складу са контекстом назива се преоптерећење оператора.
Дакле, шта се дешава када их користимо са објектима кориснички дефинисане класе? Размотримо следећу класу која покушава да симулира тачку у 2-Д координатном систему.
class Point: def __init__(self, x=0, y=0): self.x = x self.y = y p1 = Point(1, 2) p2 = Point(2, 3) print(p1+p2)
Оутпут
Трацебацк (најновији последњи позив): Датотека „“, ред 9, у штампи (п1 + п2) ТипеЕррор: неподржани типови операнда за +: „Тачка“ и „Тачка“
Овде можемо видети да је TypeErrorа подигнут, јер Питхон није знао како да Pointсабере два објекта.
Међутим, овај задатак у Питхону можемо постићи преоптерећењем оператора. Али прво, хајде да добијемо појам о посебним функцијама.
Питхон посебне функције
Функције класе које почињу двоструким доњим цртама __називају се посебним функцијама у Питхону.
Ове функције нису типичне функције које дефинишемо за класу. __init__()Функција ми је претходно дефинисано је један од њих. Позва се сваки пут када креирамо нови објекат те класе.
У Питхону постоје бројне друге посебне функције. Посетите Питхон Специал Фунцтионс да бисте сазнали више о њима.
Користећи посебне функције, нашу класу можемо учинити компатибилном са уграђеним функцијама.
>>> p1 = Point(2,3) >>> print(p1)
Претпоставимо да желимо да print()функција исписује координате Pointобјекта уместо онога што смо добили. Можемо дефинисати __str__()метод у нашој класи који контролише како се објекат штампа. Погледајмо како то можемо постићи:
class Point: def __init__(self, x = 0, y = 0): self.x = x self.y = y def __str__(self): return "((0),(1))".format(self.x,self.y)
Покушајмо поново са print()функцијом.
class Point: def __init__(self, x=0, y=0): self.x = x self.y = y def __str__(self): return "((0), (1))".format(self.x, self.y) p1 = Point(2, 3) print(p1)
Оутпут
(2, 3)
Тако је боље. Испоставило се, да се тај исти метод позива када користимо уграђену функцију str()или format().
>>> str(p1) '(2,3)' >>> format(p1) '(2,3)'
Дакле, када користите str(p1)или format(p1), Питхон интерно позива p1.__str__()методу. Отуда и назив, посебне функције.
Вратимо се сада преоптерећењу оператера.
Преоптерећење оператора +
Да бисмо преоптеретили +оператор, мораћемо да имплементирамо __add__()функцију у класи. С великом моћи долази и велика одговорност. Унутар ове функције можемо да радимо шта год желимо. Али, разумније је вратити Pointпредмет координатног збира.
class Point: def __init__(self, x=0, y=0): self.x = x self.y = y def __str__(self): return "((0),(1))".format(self.x, self.y) def __add__(self, other): x = self.x + other.x y = self.y + other.y return Point(x, y)
Покушајмо поново са сабирањем:
class Point: def __init__(self, x=0, y=0): self.x = x self.y = y def __str__(self): return "((0),(1))".format(self.x, self.y) def __add__(self, other): x = self.x + other.x y = self.y + other.y return Point(x, y) p1 = Point(1, 2) p2 = Point(2, 3) print(p1+p2)
Оутпут
(3,5)
Оно што се заправо догађа је да, када користите p1 + p2, Питхон позива p1.__add__(p2)што заузврат јесте Point.__add__(p1,p2). Након тога, операција сабирања се изводи на начин који смо одредили.
Слично томе, можемо преоптеретити и друге операторе. Посебна функција коју морамо да применимо је дата у табели у наставку.
| Оператор | Израз | Интерно |
|---|---|---|
| Сабирање | p1 + p2 | p1.__add__(p2) |
| Одузимање | p1 - p2 | p1.__sub__(p2) |
| Множење | p1 * p2 | p1.__mul__(p2) |
| Снага | p1 ** p2 | p1.__pow__(p2) |
| Дивизија | p1 / p2 | p1.__truediv__(p2) |
| Флоор Дивисион | p1 // p2 | p1.__floordiv__(p2) |
| Остатак (по модулу) | p1 % p2 | p1.__mod__(p2) |
| Преко левог померања | p1 << p2 | p1.__lshift__(p2) |
| Промена удесно померање | p1>> p2 | p1.__rshift__(p2) |
| У битовима И. | p1 & p2 | p1.__and__(p2) |
| У битовима ИЛИ | p1 | p2 | p1.__or__(p2) |
| Битно КСОР | p1 p2 | p1.__xor__(p2) |
| Битно НЕ | ~p1 | p1.__invert__() |
Преоптерећење оператора упоређивања
Питхон не ограничава преоптерећење оператора само на аритметичке операторе. Можемо преоптеретити и операторе поређења.
Претпоставимо да смо желели да применимо симбол мањи од <симбола у нашој Pointкласи.
Let us compare the magnitude of these points from the origin and return the result for this purpose. It can be implemented as follows.
# overloading the less than operator class Point: def __init__(self, x=0, y=0): self.x = x self.y = y def __str__(self): return "((0),(1))".format(self.x, self.y) def __lt__(self, other): self_mag = (self.x ** 2) + (self.y ** 2) other_mag = (other.x ** 2) + (other.y ** 2) return self_mag < other_mag p1 = Point(1,1) p2 = Point(-2,-3) p3 = Point(1,-1) # use less than print(p1
Output
True False FalseSimilarly, the special functions that we need to implement, to overload other comparison operators are tabulated below.
Operator Expression Internally
Less than p1 < p2p1.__lt__(p2)
Less than or equal to p1 <= p2p1.__le__(p2)
Equal to p1 == p2p1.__eq__(p2)
Not equal to p1 != p2p1.__ne__(p2)
Greater than p1> p2p1.__gt__(p2)
Greater than or equal to p1>= p2p1.__ge__(p2)
