Python 中 dict 类的动态运算符重载

我有一个类可以动态重载基本算术运算符，如下所示......

import operator

class IshyNum:
    def __init__(self, n):
        self.num=n
        self.buildArith()

    def arithmetic(self, other, o):
        return o(self.num, other)

    def buildArith(self):
        map(lambda o: setattr(self, "__%s__"%o,lambda f: self.arithmetic(f, getattr(operator, o))), ["add", "sub", "mul", "div"])

if __name__=="__main__":
    number=IshyNum(5)
    print number+5
    print number/2
    print number*3
    print number-3

但是如果我将类更改为从字典继承（class IshyNum(dict):）它不起作用。我需要明确def __add__(self, other)或任何为了使其发挥作用的东西。为什么？

答案可以在 Python 的两种类型的类中找到。

您提供的第一个代码片段使用遗留的“旧式”类（您可以看出，因为它没有子类化任何内容 - 冒号之前没有任何内容）。它的语义很奇特。特别是，您可以向实例添加特殊方法：

class Foo:
   def __init__(self, num):
      self.num = num
      def _fn(other):
         return self.num + other.num
      self.__add__ = _fn

并得到有效的响应：

>>> f = Foo(2)
>>> g = Foo(1)
>>> f + g
3

但是，子类化dict意味着您正在生成一个新样式的类。并且运算符重载的语义也不同：

class Foo (object):
   def __init__(self, num):
      self.num = num
      def _fn(other):
         return self.num + other.num
      self.__add__ = _fn
>>> f = Foo(2)
>>> g = Foo(1)
>>> f + g
Traceback ...
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'Foo' and 'Foo'

为了使这项工作与新式类（其中包括dict或者您会发现的任何其他类型），您必须确保在类上定义了特殊方法。您可以通过元类来做到这一点：

class _MetaFoo(type):
    def __init__(cls, name, bases, args):
        def _fn(self, other):
            return self.num + other.num
        cls.__add__ = _fn

class Foo(object):
    __metaclass__ = _MetaFoo
    def __init__(self, num):
        self.num = num

>>> f = Foo(2)
>>> g = Foo(1)
>>> f+g
3

另外，语义差异意味着在第一种情况下，我可以使用一个参数（self它使用的是从定义它的周围范围捕获的），但对于新式类，Python 期望显式传入两个值，因此内部函数有两个参数。

正如之前的评论者提到的，如果可能的话，最好避免旧式类并坚持使用新式类（旧式类在 Python 3+ 中已被删除）。不幸的是，在这种情况下，旧式类恰好适合您，而新式类将需要更多代码。

Edit:

您还可以按照最初尝试的方式执行此操作，方法是在class而不是instance:

class Foo(object):
    def __init__(self, num):
        self.num = num
setattr(Foo, '__add__', (lambda self, other: self.num + other.num))
>>> f = Foo(2)
>>> g = Foo(1)
>>> f+g
3

恐怕有时我会在元类中思考，更简单的解决方案会更好:)