什么是运算符重载，Python可重载运算符有哪些？

Myth丶恋晨 2023-10-07 23:29 23阅读 0赞

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Python 中的各个序列类型，每个类型都有其独特的操作方法，例如列表类型支持直接做加法操作实现添加元素的功能，字符串类型支持直接做加法实现字符串的拼接功能，也就是说，同样的运算符对于不同序列类型的意义是不一样的，这是怎么做到的呢？

其实在 Python 内部，每种序列类型都是 Python 的一个类，例如列表是 list 类，字典是 dict 类等，这些序列类的内部使用了一个叫作“重载运算符”的技术来实现不同运算符所对应的操作。

> 所谓重载运算符，指的是在类中定义并实现一个与运算符对应的处理方法，这样当类对象在进行运算符操作时，系统就会调用类中相应的方法来处理。

这里给大家举一个与重载运算符相关的实例：

class MyClass:#自定义一个类
 def__init__(self, name , age):#定义该类的初始化函数
 self.name = name #将传入的参数值赋值给成员交量
 self.age = age
 def__str__(self):#用于将值转化为字符串形式，等同于 str(obj)
 return"name:"+self.name+";age:"+str(self.age)
 
 __repr__ = __str__ #转化为供解释器读取的形式
 
 def__lt__(self, record):#重载 self<record 运算符
 if self.age < record.age:
 return True
 else:
 return False
 
 def__add__(self, record):#重载 + 号运算符
 returnMyClass(self.name, self.age+record.age)
 
 myc =MyClass("Anna",42)#实例化一个对象 Anna，并为其初始化
 mycl =MyClass("Gary",23)#实例化一个对象 Gary，并为其初始化
 print(repr(myc))#格式化对象 myc，
 print(myc)#解释器读取对象 myc，调用 repr
 print(str(myc))#格式化对象 myc ，输出"name:Anna;age:42"
 print(myc < mycl)#比较 myc<mycl 的结果，输出 False
 print(myc+mycl)#进行两个 MyClass 对象的相加运算，输出 "name:Anna;age:65"

输出结果为：

> name:Anna;age:42  
> name:Anna;age:42  
> name:Anna;age:42  
> False  
> name:Anna;age:65

这个例子中，MyClass 类中重载了 repr、str、<、+ 运算符，并用 MyClass 实例化了两个对象 myc 和 mycl。

通过将 myc 进行 repr、str 运算，从输出结果中可以看到，程序调用了重载的操作符方法 \_\_repr\_\_ 和 \_\_str\_\_。而令 myc 和 mycl 进行 < 号的比较运算以及加法运算，从输出结果中可以看出，程序调用了重载 < 号的方法 \_\_lt\_\_ 和 \_\_add\_\_ 方法。

那么，Python 类支持对哪些方法进行重载呢？这个给大家提供一个表格（表 1），列出了 Python 中常用的可重载的运算符，以及各自的含义。

表 1 Python 常用重载运算符

<table style="table-layout:fixed;width:28px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">重载运算符</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">含义</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__new__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">创建类，在 __init__ 之前创建对象</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__init__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">类的构造函数，其功能是创建类对象时做初始化工作。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__del__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">析构函数，其功能是销毁对象时进行回收资源的操作</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__add__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">加法运算符 +，当类对象 X 做例如 X+Y 或者 X+=Y 等操作，内部会调用此方法。但如果类中对 __iadd__ 方法进行了重载，则类对象 X 在做 X+=Y 类似操作时，会优先选择调用 __iadd__ 方法。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__radd__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">当类对象 X 做类似 Y+X 的运算时，会调用此方法。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__iadd__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">重载 += 运算符，也就是说，当类对象 X 做类似 X+=Y 的操作时，会调用此方法。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__or__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">“或”运算符 |，如果没有重载 __ior__，则在类似 X|Y、X|=Y 这样的语句中，“或”符号生效</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__repr__，__str__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">格式转换方法，分别对应函数 repr(X)、str(X)</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__call__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">函数调用，类似于 X(*args, **kwargs) 语句</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__getattr__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">点号运算，用来获取类属性</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__setattr__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">属性赋值语句，类似于 X.any=value</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__delattr__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">删除属性，类似于 del X.any</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__getattribute__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">获取属性，类似于 X.any</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__getitem__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">索引运算，类似于 X[key]，X[i:j]</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__setitem__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">索引赋值语句，类似于 X[key], X[i:j]=sequence</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__delitem__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">索引和分片删除</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__get__, __set__, __delete__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">描述符属性，类似于 X.attr，X.attr=value，del X.attr</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__len__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">计算长度，类似于 len(X)</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__lt__，__gt__，__le__，__ge__，__eq__，__ne__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">比较，分别对应于 &lt;、&gt;、&lt;=、&gt;=、=、!= 运算符。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__iter__，__next__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">迭代环境下，生成迭代器与取下一条，类似于 I=iter(X) 和 next()</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__contains__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">成员关系测试，类似于 item in X</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__index__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">整数值，类似于 hex(X)，bin(X)，oct(X)</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:184px;vertical-align:top;height:51px;">__enter__，__exit__</td> 
 <td style="width:792px;vertical-align:top;height:51px;">在对类对象执行类似 with obj as var 的操作之前，会先调用 __enter__ 方法，其结果会传给 var；在最终结束该操作之前，会调用 __exit__ 方法（常用于做一些清理、扫尾的工作）</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

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