【问题标题】：__add__ to support addition of different types?__add__ 支持不同类型的添加？
【发布时间】：2019-09-06 23:05:54
【问题描述】：

如果 python 是一种支持重载的静态编程语言，那将很容易解决。我正在创建一个名为 Complex 的类，它表示复数（我知道 python 有它自己的，但我想自己做一个），其中 a 是实数，b 是虚数（Complex(a, b)）。它应该支持将复杂实例添加在一起 (Complex(2, 4) + Complex(4, 5) = Complex(6, 9))，以及添加整数 (Complex(2, 3) + 4 = Complex(6, 3))。但是，由于python的性质...

__add__(self, other):

...我必须选择要支持的类，因为它在编译时无法识别类型，也不支持函数重载。什么是最好的解决方案？我是否必须针对 other 参数的数据类型编写 if 语句？

【问题讨论】：

如果你想支持添加不同类型的对象，我认为最好的选择是使用single dispatcher，尽管再想一想这可能有点矫枉过正。试试看，看看你喜欢什么:)

标签： python overloading add

【解决方案1】：

您可以做的是检查实例 Complex 的事物，如果没有，则将其变成一个，如下所示：

def __add__(self, other):
    if isinstance(other, Complex):
        # do addition
    else:
        return self + Complex(other, 0)

这当然不会消除类型检查，但它会重用您在 __init__ 中所做的任何事情（这可能是检查输入是 int 还是 float）。

如果此时您不在 init 中进行类型检查，这可能是一个好主意，并且this 看起来很合理，除了内置的复杂类型。

【讨论】：

【解决方案2】：

不一定有最佳解决方案。但是，在这种特殊情况下：

def __add__(self, other):
    c = make_complex(other)
    return Complex(self.real + c.real, self.imag + real.imag)

可能是要走的路（尽管我在这里对您的Complex 课程做了很多假设）。如果other 已经是Complex，则make_complex 函数会返回它。如果不是，它会尽最大努力进行转换（例如，通过构造一个虚部为零的复数，将仅实数转换为复数对）。如果失败，它会引发一些合适的异常。

这个make_complex也适合Complex的构造函数，这样你就可以替换部分：

e = Complex(1.718, 0) # e (well, not very exactly)
i = Complex(0, 1) # sqrt(-1)
pi = Complex(3.14, 0) # pi
# you know what to do next

与：

e = Complex(1.718)
pi = make_complex(3.14)

例如。（您可以只使用Complex 构造函数来完成所有工作，使用isinstance() 来检查参数类型是否适当。）

请注意，由于复数加法是可交换的，您可能还希望实现 __radd__。

【讨论】：

感谢您对__add__ 和__iadd__ 之间区别的说明

【解决方案3】：

如果不是任何类型的数字，则使用 isinstance 检查它是否是相同的类型：

  def __add__(self, other):
       # it's the same class
       if isinstance(other, Complex):
            # and you should return the same class 
            # if anyone extend your class SomeClass(Complex): you should return SomeClass not Complex Object
            return self.__class__(self.a + other.a, self.b + other.b)

       # assuming is any type of number
       try:
         return self.__class__(int(self.a + other), self.b)
       except TypeError:
         # change the error message
         raise TypeError("unsupported operand type(s) for +: '%s' and '%s'" % (self.__class__, other.__class__)

【讨论】：

那是__iadd__，就地添加。根据复数是否应该在适当的位置进行修改，您可能想要也可能不想要那个。
是的，我忘记了 add 应该返回同一个类的对象^^
返回时请确保返回同一类的对象而不是复杂类
如果您希望 Complex 能够被子类化，而不强制子类提供自己的功能，是的，使用 self.__class__ 构造返回值。
总是推荐使用这种技术更安全。

【解决方案4】：

混合类型操作

Python 中的numbers 模块可用于实现您自己的数字类。其中allows to correctly implement mixed-types operations 使用__add__ 和__radd__

示例

import numbers

class Complex:
    def __add__(self, other):
        if isinstance(self, Complex):
            ...
        elif isinstance(other, numbers.Real):
            ...
        else:
            raise TypeError

    def __radd__(self, other):
        return self + other

实现新的数字类型

如果你想实现一个与 Python 内置数字类型一起工作的数字类，你可以通过继承抽象基类 numbers.Complex 来实现你自己的 Complex 类。

这个抽象基类将强制实现所需方法__abs__、__add__、__complex__、__eq__、__mul__、__neg__、__neg__、__pos__、__pow__、__radd__ 、__rmul__、__rpow__、__rtruediv__、__truediv__、conjugate、imag 和 real。

【讨论】：

【解决方案5】：

这里有什么问题？

您可以随时检查 python 对象的类型：

if type(other) != type(self):
    # raise some error
# do addition
return

【讨论】：