python系列(operator-内置运算符的功能接口)

使用迭代器进行编程有时需要为简单表达式创建小函数。有时，这些可以作为lambda函数实现，但对于某些操作，根本不需要新函数。该operator模块定义了与算术，比较和与标准对象API相对应的其他操作的内置操作相对应的函数。

逻辑运算

有一些函数可以确定一个值的布尔等价，否定它来创建相反的布尔值，并比较对象以查看它们是否相同。

operator_boolean.py

from operator import *
a = -1
b = 5
print('a =', a)
print('b =', b)
print()
print('not_(a) :', not_(a))
print('truth(a) :', truth(a))
print('is_(a, b) :', is_(a, b))
print('is_not(a, b):', is_not(a, b))

not_()包括尾随下划线，因为它not 是一个Python关键字。 truth()应用在if语句中测试表达式或将表达式转换为a 时使用的相同逻辑bool。 is_()实现is关键字使用的相同检查，并is_not()进行相同的测试并返回相反的答案。

$ python3 operator_boolean.py
a = -1
b = 5
not_(a) : False
truth(a) : True
is_(a, b) : False
is_not(a, b): True

比较运算符

支持所有丰富的比较运算符。

operator_comparisons.py

from operator import *
a = 1
b = 5.0
print('a =', a)
print('b =', b)
for func in (lt, le, eq, ne, ge, gt):
 print('{}(a, b): {}'.format(func.__name__, func(a, b)))

的功能是等同于使用表达式语法<， <=，==，>=，和>。

$ python3 operator_comparisons.py
a = 1
b = 5.0
lt(a, b): True
le(a, b): True
eq(a, b): False
ne(a, b): True
ge(a, b): False
gt(a, b): False

算术运算符

还支持用于操纵数值的算术运算符。

operator_math.py

from operator import *
a = -1
b = 5.0
c = 2
d = 6
print('a =', a)
print('b =', b)
print('c =', c)
print('d =', d)
print('\nPositive/Negative:')
print('abs(a):', abs(a))
print('neg(a):', neg(a))
print('neg(b):', neg(b))
print('pos(a):', pos(a))
print('pos(b):', pos(b))
print('\nArithmetic:')
print('add(a, b) :', add(a, b))
print('floordiv(a, b):', floordiv(a, b))
print('floordiv(d, c):', floordiv(d, c))
print('mod(a, b) :', mod(a, b))
print('mul(a, b) :', mul(a, b))
print('pow(c, d) :', pow(c, d))
print('sub(b, a) :', sub(b, a))
print('truediv(a, b) :', truediv(a, b))
print('truediv(d, c) :', truediv(d, c))
print('\nBitwise:')
print('and_(c, d) :', and_(c, d))
print('invert(c) :', invert(c))
print('lshift(c, d):', lshift(c, d))
print('or_(c, d) :', or_(c, d))
print('rshift(d, c):', rshift(d, c))
print('xor(c, d) :', xor(c, d))

有两个独立的除法运算符:( floordiv()在3.0之前的Python中实现的整数除法）和 truediv()（浮点除法）。

$ python3 operator_math.py
a = -1
b = 5.0
c = 2
d = 6
Positive/Negative:
abs(a): 1
neg(a): 1
neg(b): -5.0
pos(a): -1
pos(b): 5.0
Arithmetic:
add(a, b) : 4.0
floordiv(a, b): -1.0
floordiv(d, c): 3
mod(a, b) : 4.0
mul(a, b) : -5.0
pow(c, d) : 64
sub(b, a) : 6.0
truediv(a, b) : -0.2
truediv(d, c) : 3.0
Bitwise:
and_(c, d) : 2
invert(c) : -3
lshift(c, d): 128
or_(c, d) : 6
rshift(d, c): 1
xor(c, d) : 4

序列运算符

使用序列的运算符可以分为四组：构建序列，搜索项目，访问内容以及从序列中删除项目。

operator_sequences.py

from operator import *
a = [1, 2, 3]
b = ['a', 'b', 'c']
print('a =', a)
print('b =', b)
print('\nConstructive:')
print(' concat(a, b):', concat(a, b))
print('\nSearching:')
print(' contains(a, 1) :', contains(a, 1))
print(' contains(b, "d"):', contains(b, "d"))
print(' countOf(a, 1) :', countOf(a, 1))
print(' countOf(b, "d") :', countOf(b, "d"))
print(' indexOf(a, 5) :', indexOf(a, 1))
print('\nAccess Items:')
print(' getitem(b, 1) :',
 getitem(b, 1))
print(' getitem(b, slice(1, 3)) :',
 getitem(b, slice(1, 3)))
print(' setitem(b, 1, "d") :', end=' ')
setitem(b, 1, "d")
print(b)
print(' setitem(a, slice(1, 3), [4, 5]):', end=' ')
setitem(a, slice(1, 3), [4, 5])
print(a)
print('\nDestructive:')
print(' delitem(b, 1) :', end=' ')
delitem(b, 1)
print(b)
print(' delitem(a, slice(1, 3)):', end=' ')
delitem(a, slice(1, 3))
print(a)

其中一些操作（例如setitem()和delitem()）修改了序列并且不返回值。

$ python3 operator_sequences.py
a = [1, 2, 3]
b = ['a', 'b', 'c']
Constructive:
 concat(a, b): [1, 2, 3, 'a', 'b', 'c']
Searching:
 contains(a, 1) : True
 contains(b, "d"): False
 countOf(a, 1) : 1
 countOf(b, "d") : 0
 indexOf(a, 5) : 0
Access Items:
 getitem(b, 1) : b
 getitem(b, slice(1, 3)) : ['b', 'c']
 setitem(b, 1, "d") : ['a', 'd', 'c']
 setitem(a, slice(1, 3), [4, 5]): [1, 4, 5]
Destructive:
 delitem(b, 1) : ['a', 'c']
 delitem(a, slice(1, 3)): [1]

就地操作员

除了标准运算符之外，许多类型的对象还支持通过特殊运算符进行“就地”修改 +=。同样具有就地修改的功能：

operator_inplace.py

from operator import *
a = -1
b = 5.0
c = [1, 2, 3]
d = ['a', 'b', 'c']
print('a =', a)
print('b =', b)
print('c =', c)
print('d =', d)
print()
a = iadd(a, b)
print('a = iadd(a, b) =>', a)
print()
c = iconcat(c, d)
print('c = iconcat(c, d) =>', c)

这些示例仅演示了一些功能。有关完整的详细信息，请参阅标准库文档。

$ python3 operator_inplace.py
a = -1
b = 5.0
c = [1, 2, 3]
d = ['a', 'b', 'c']
a = iadd(a, b) => 4.0
c = iconcat(c, d) => [1, 2, 3, 'a', 'b', 'c']

属性和项目“获取者”

该operator模块最不寻常的特征之一是吸气剂的概念。这些是在运行时构造的可调用对象，用于从序列中检索对象或内容的属性。在使用迭代器或生成器序列时，getter特别有用，它们的开销比lambdaPython函数要少。

operator_attrgetter.py

from operator import *
class MyObj:
 """example class for attrgetter"""
 def __init__(self, arg):
 super().__init__()
 self.arg = arg
 def __repr__(self):
 return 'MyObj({})'.format(self.arg)
l = [MyObj(i) for i in range(5)]
print('objects :', l)
# Extract the 'arg' value from each object
g = attrgetter('arg')
vals = [g(i) for i in l]
print('arg values:', vals)
# Sort using arg
l.reverse()
print('reversed :', l)
print('sorted :', sorted(l, key=g))

属性getter的工作方式如下：lambda x, n='attrname': getattr(x, n)

$ python3 operator_attrgetter.py
objects : [MyObj(0), MyObj(1), MyObj(2), MyObj(3), MyObj(4)]
arg values: [0, 1, 2, 3, 4]
reversed : [MyObj(4), MyObj(3), MyObj(2), MyObj(1), MyObj(0)]
sorted : [MyObj(0), MyObj(1), MyObj(2), MyObj(3), MyObj(4)]

项目干将一样工作：lambda x, y=5: x[y]

operator_itemgetter.py

from operator import *
l = [dict(val=-1 * i) for i in range(4)]
print('Dictionaries:')
print(' original:', l)
g = itemgetter('val')
vals = [g(i) for i in l]
print(' values:', vals)
print(' sorted:', sorted(l, key=g))
print()
l = [(i, i * -2) for i in range(4)]
print('\nTuples:')
print(' original:', l)
g = itemgetter(1)
vals = [g(i) for i in l]
print(' values:', vals)
print(' sorted:', sorted(l, key=g))

项目获取者使用映射和序列。

$ python3 operator_itemgetter.py
Dictionaries:
 original: [{'val': 0}, {'val': -1}, {'val': -2}, {'val': -3}]
 values: [0, -1, -2, -3]
 sorted: [{'val': -3}, {'val': -2}, {'val': -1}, {'val': 0}]
Tuples:
 original: [(0, 0), (1, -2), (2, -4), (3, -6)]
 values: [0, -2, -4, -6]
 sorted: [(3, -6), (2, -4), (1, -2), (0, 0)]

组合运算符和自定义类

operator模块中的函数通过标准Python接口进行操作，因此它们可以使用用户定义的类以及内置类型。

operator_classes.py

from operator import *
class MyObj:
 """Example for operator overloading"""
 def __init__(self, val):
 super(MyObj, self).__init__()
 self.val = val
 def __str__(self):
 return 'MyObj({})'.format(self.val)
 def __lt__(self, other):
 """compare for less-than"""
 print('Testing {} < {}'.format(self, other))
 return self.val < other.val
 def __add__(self, other):
 """add values"""
 print('Adding {} + {}'.format(self, other))
 return MyObj(self.val + other.val)
a = MyObj(1)
b = MyObj(2)
print('Comparison:')
print(lt(a, b))
print('\nArithmetic:')
print(add(a, b))

有关每个运算符使用的特殊方法的完整列表，请参阅Python参考指南。

$ python3 operator_classes.py
Comparison:
Testing MyObj(1) < MyObj(2)
True
Arithmetic:
Adding MyObj(1) + MyObj(2)
MyObj(3)