算术赋值语句,扩展赋值运算符
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序言
Python有个叫增强算术赋值的东西。你可能不熟悉这个术语。其实就是一边做数学运算一边赋值。例如,a -=b是减法的增强算术赋值。Python版中增加了增强功能。(翻译注:在PEP-203中介绍)
00-1010由于Python不允许覆盖赋值,所以与其他使用特殊/神奇方法的操作相比,它实现增强赋值的方式可能与你想象的不完全一样。
首先要知道a -=b和A=A-B在语义上是一样的,但是也要认识到,如果你事先知道你要给一个对象赋一个变量名,可能会比A-B的盲目操作更有效率。
比如,最小的好处就是可以避免创建新的对象:如果可以原地修改一个对象,那么回归自我比重建一个新的对象更有效率。
因此,Python提供了__isub__()方法。如果是在赋值操作的左边定义的(通常称为左值),那么右边的值(通常称为右值)就会被调用。所以对于a -=b,它会尝试调用a.__isub__(b)。
如果调用的结果没有实现,或者根本没有结果,那么Python将会退回到常规的二进制算术运算:A-B .(翻译注:作者关于二进制运算的文章,翻译在此)
不管最后用哪种方法,返回值都会赋给一个。
下面是简单的伪代码,a -=b分解为:
#伪代码IF HASAttr (A, _ _ ISUB _ _) 3360实现A-=B。
_ value=a . _ _ isub _ _(b)if _ value not implemented :
a=_value else:
a=a - b删除值else:
A=a-b复制代码
介绍
由于我们已经实现了二进制算术运算,所以对算术运算进行泛化和增强并不太复杂。通过传入一个二进制算术运算函数,并进行一些自省(并处理可能的类型错误),可以很好地总结为:
def _ create _ binary _ in place _ op(binary _ op : _ binary op)-Callable[[Any,Any],Any]:
binary _ operation _ name=binary _ op . _ _ name _ _[2:-2]
method _ name=f _ _ I { binary _ operation _ name } _ _
operator=f“{ binary _ op . _ operator }=”
def binary_inplace_op(左值: Any,右值: Any,/) - Any:
左值类型=类型(左值)try:
方法=调试程序。_mro_getattr(左值类型,方法名称)除AttributeError:传递
else:
value=method(lvalue,rvalue)如果值不是Implemented:返回值try:返回binary_op(lvalue,rvalue)除TypeError之外的exc: #如果TypeError是由于二进制算术运算符引起的,则取消
#这样我们就可以提出一个合适的问题来解决。
如果ex
c._binary_op != binary_op._operator: raise
raise TypeError( f"unsupported operand type(s) for {operator}: {lvalue_type!r} and {type(rvalue)!r}"
)
binary_inplace_op.__name__ = binary_inplace_op.__qualname__ = method_name
binary_inplace_op.__doc__ = ( f"""Implement the augmented arithmetic assignment `a {operator} b`."""
) return binary_inplace_op复制代码这使得定义的 -= 支持 _create_binary_inplace_op(__ sub__),且可以推断出其它内容:函数名、调用什么 __i*__ 函数,以及当二元算术运算出问题时,该调用哪个可调用对象。
我发现几乎没有人使用**=
在写本文的代码时,我碰上了 **= 的一个奇怪的测试错误。在所有确保 __pow__ 会被适当地调用的测试中,有个测试用例对于 Python 标准库中的operator
模块却是失败。我的代码通常没问题,如果代码与 CPython 的代码之间存在差异,通常会意味着是我哪里出错了。
但是,无论我多么仔细地排查代码,我都无法定位出为什么我的测试会通过,而标准库则失败。
我决定深入地了解 CPython 内部发生了什么。从反汇编字节码开始:
>>> def test(): a **= b... >>> import dis>>> dis.dis(test) 1 0 LOAD_FAST 0 (a) 2 LOAD_GLOBAL 0 (b) 4 INPLACE_POWER 6 STORE_FAST 0 (a) 8 LOAD_CONST 0 (None) 10 RETURN_VALUE复制代码通过它,我找到了在 eval 循环中的
INPLACE_POWER
:
case TARGET(INPLACE_POWER): {出处:github.com/python/cpyt…PyObject *exp = POP();
PyObject *base = TOP();
PyObject *res = PyNumber_InPlacePower(base, exp, Py_None);
Py_DECREF(base);
Py_DECREF(exp);
SET_TOP(res); if (res == NULL) goto error;
DISPATCH();
}复制代码
然后找到PyNumber_InPlacePower()
:
PyObject *PyNumber_InPlacePower(PyObject *v, PyObject *w, PyObject *z){ if (v->ob_type->tp_as_number &&出处:github.com/python/cpyt…v->ob_type->tp_as_number->nb_inplace_power != NULL) { return ternary_op(v, w, z, NB_SLOT(nb_inplace_power), "**=");
} else { return ternary_op(v, w, z, NB_SLOT(nb_power), "**=");
}
}复制代码
松了口气~代码显示如果定义了__ipow__,则会调用它,但是只在没有__ipow__ 时,才会调用__pow__。
然而,正确的做法应该是:如果调用__ipow__ 时出问题,返回了 NotImplemented 或者根本不存在返回,那么就应该调用 __pow__ 和__rpow__。
换句话说,当存在__ipow__ 时,以上代码会意外地跳过 a**b 的后备语义!
实际上,大约11个月前,这个问题被部分地发现,并提交了 bug。我修复了该问题,并在 python-dev 上作了说明。
截至目前,这似乎会在 Python 3.10 中修复,我们还需要在 3.8 和 3.9 的文档中添加关于 **= 有 bug 的通知(该问题可能很早就有了,但较旧的 Python 版本已处于仅安全维护模式,因此文档不会变更)。
修复的代码很可能不会被移植,因为它是语义上的变化,并且很难判断是否有人意外地依赖了有问题的语义。但是这个问题花了很长时间才被注意到,这就表明 **= 的使用并不广泛,否则问题早就被发现了。
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