34. 让类支持比较操作

约定不等于承诺〃 2023-06-29 10:37 8阅读 0赞

有时我们希望自定义类的实例之间可以使用逻辑运算符进行比较，我们自定义比较的行为。例如，有一个矩形的类，比较两个矩形的实例时，比较的是它们的面积。

class Rectangle:
        def __init__(self, w, h):
            self.w = w
            self.h = h
        
        def area(self):
            return self.w * self.h
            
    rect1 = Rectangle(5,3)
    rect2 = Rectangle(4,4)
    rect1 > rect2               # => rect1.area() > rect2.area()

要求：自定义类方法实现逻辑运算符比较。

解决方案：

逻辑运算符重载，需要实现以下方法：

`__lt__`，`__le__`，`__gt__`，`__ge__`，`__eq__`，`__ne__`

同时，使用标准库functools下的类装饰器`total_ording`可以简化此过程。

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*  对于逻辑运算符重载：

数字比较

>>> a,b = 5,3
    
    >>> a < b
    False
    
    >>> a.__lt__(b)             #实际上 < 调用的是 __lt__()方法
    False
    
    >>> a >= b
    True
    
    >>> a.__ge__(b)             #实际上 >= 调用的是 __ge__()方法
    True

字符串比较

>>> s1,s2 = 'abc','abd'
    
    >>> s1 > s2
    False
    
    >>> s1.__gt__(s2)               #实际上 > 调用的是 __gt__()方法
    False
    
    >>> ord('c') > ord('d')
    False

对于字符串的比较，是从左到右依次比较的，通过`ord()`函数进行比较。

集合比较

>>> { 1, 2, 3} > { 4}
    False
    
    >>> { 1, 2, 3} < { 4}
    False
    
    >>> { 1, 2, 3} == { 4}
    False
    
    >>> { 1, 2, 3} > { 1, 2}
    True
    
    >>> { 1, 2, 3} > { 1, 3}
    True

实际上对于集合的比较，为True时，`>`表示前面的集合包含后面的集合，`<`表示后面的集合包含前面的集合，`==`说明两集合一样。

这就说明对于不同基本类型的逻辑运算符比较，逻辑运算符重载方法的实现是不一样的。

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*  解决方案：

from abc import ABCMeta, abstractclassmethod
    from functools import total_ordering
    import math
    
    @total_ordering
    class Shape(metaclass=ABCMeta):             #抽象基类
        @abstractclassmethod
        def area(self):
            pass
    
        def __lt__(self, obj):
            return self.area() < obj.area()
    
        def __eq__(self, obj):
            return self.area() == obj.area()
    
    class Rectangle(Shape):
        def __init__(self, w, h):
            self.w = w
            self.h = h
        
        def area(self):
            return self.w * self.h
    
        def __str__(self):
            return 'Rectangle: (%s, %s)' % (self.w, self.h)
    
    
    class Circle(Shape):
        def __init__(self, radius):
            self.radius = radius
        
        def area(self):
            return round(self.radius ** 2 * math.pi, 1)
    
    rect1 = Rectangle(5,3)
    rect2 = Rectangle(4,4)
    c = Circle(5)
    print(rect1 < c)
    print(c >= rect2)
    
    True                #结果
    True

首先定义抽象基类，在基类中自定义逻辑运算符重载方法，通过`@total_ordering`装饰器自动补全其余的重载方法，需要进行实例之间逻辑比较的类继承抽象基类即可。

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