Python小记之面向对象编程中的运算

运算的本质

运算，作为操作逻辑的抽象，在编程语言中无处不在。它体现了对数据的某种操作，而Python解释器通过保留方法预留了一批运算的接口，这些方法可以被重载以定制行为。

Python中的保留方法

保留方法通常与运算符相对应，例如：

• __add__(self, other) 对应 + 运算符
• __sub__(self, other) 对应 - 运算符
• __mul__(self, other) 对应 * 运算符

当使用这些运算符对对象执行操作时，Python解释器会调用相应的保留方法。例如，如果我们定义了一个 Point 类来表示二维点，我们可以重载 __add__ 方法来实现两个点相加的逻辑：

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def __add__(self, other):
        return Point(self.x + other.x, self.y + other.y)

现在，我们可以像这样使用 + 运算符对两个 Point 对象执行加法操作：

point1 = Point(1, 2)
point2 = Point(3, 4)
point3 = point1 + point2
print(point3)  # 输出：Point(x=4, y=6)

明确运算符号

除了使用运算符之外，Python还支持使用明确的运算符号来进行运算。这些符号由两个下划线开头和结尾，例如：

• __pos__(self) 对应正运算（+self）
• __neg__(self) 对应负运算（-self）
• __invert__(self) 对应按位取反运算（~self）

使用明确运算符号的主要好处是，它可以提高代码的可读性和可维护性。例如，我们可以使用 __pos__ 方法来实现一个 Vector 类的取正逻辑：

class Vector:
    def __init__(self, x, y, z):
        self.x = x
        self.y = y
        self.z = z

    def __pos__(self):
        return Vector(self.x, self.y, self.z)

现在，我们可以通过使用正运算符号来创建一个新 Vector 对象，该对象包含相同的分量：

vector1 = Vector(1, 2, 3)
vector2 = +vector1
print(vector2)  # 输出：Vector(x=1, y=2, z=3)

总结

Python中的运算提供了强大的工具，用于定制对象行为并执行各种操作。通过重载保留方法和使用明确运算符号，我们可以轻松地定义针对特定数据类型定制的运算。理解运算的概念对于掌握Python中的面向对象编程至关重要，因为它允许我们创建可重用且可扩展的代码。