Python标准库笔记(11) — Operator模块

Operator——标准功能性操作符接口.

代码中使用迭代器时,有时必须要为一个简单表达式创建函数。有些情况这些函数可以用一个lambda函数实现，但是对于某些操作，根本没必要去写一个新的函数。因此operator模块定义了一些函数，这些函数对应于算术、比较和其他与标准对象API对应的操作。

1.逻辑操作符(Logical Operations)

下面函数用于确定一个值的布尔等价值，或者否定它创建相反的布尔值，或比较对象确定它们是否相同。

1from operator import *
2
3a = -1
4b = 5
5
6print('a =', a)
7print('b =', b)
8print()
9
10print('not_(a)     :', not_(a))
11print('truth(a)    :', truth(a))
12print('is_(a, b)   :', is_(a, b))
13print('is_not(a, b):', is_not(a, b))

not_()后面有一个下划线，是因为not是Python关键字。true()使用的逻辑和if语句加表达式或将表达式转换为bool.is_()时相同的逻辑。is_()实现的是使用is关键字相同的检查，is_not()也执行相同的检查但返回相反的结果。

1a = -1
2b = 5
3
4not_(a)     : False
5truth(a)    : True
6is_(a, b)   : False
7is_not(a, b): True

2.比较操作符(Comparison Operators)

它支持所有富比较操作符：

1from operator import *
2
3a = 1
4b = 5.0
5
6print('a =', a)
7print('b =', b)
8
9for func in (lt, le, eq, ne, ge, gt):
10    print('{}(a, b): {}'.format(func.__name__, func(a, b)))

这些函数等价于使用<、<=、==、>=和>的表达式语法。

1a = 1
2b = 5.0
3lt(a, b): True
4le(a, b): True
5eq(a, b): False
6ne(a, b): True
7ge(a, b): False
8gt(a, b): False

3.算术操作符(Arithmetic Operators)

它还支持用于操作数值的算术运算符：

1from operator import *
2
3a = -1
4b = 5.0
5c = 2
6d = 6
7
8print('a =', a)
9print('b =', b)
10print('c =', c)
11print('d =', d)
12
13print('\n正数/负数:')
14print('abs(a):', abs(a))
15print('neg(a):', neg(a))
16print('neg(b):', neg(b))
17print('pos(a):', pos(a))
18print('pos(b):', pos(b))
19
20print('\n算术:')
21print('add(a, b)     :', add(a, b))
22print('floordiv(a, b):', floordiv(a, b))
23print('floordiv(d, c):', floordiv(d, c))
24print('mod(a, b)     :', mod(a, b))
25print('mul(a, b)     :', mul(a, b))
26print('pow(c, d)     :', pow(c, d))
27print('sub(b, a)     :', sub(b, a))
28print('truediv(a, b) :', truediv(a, b))
29print('truediv(d, c) :', truediv(d, c))
30
31print('\n按位:')
32print('and_(c, d)  :', and_(c, d))
33print('invert(c)   :', invert(c))
34print('lshift(c, d):', lshift(c, d))
35print('or_(c, d)   :', or_(c, d))
36print('rshift(d, c):', rshift(d, c))
37print('xor(c, d)   :', xor(c, d))

有两种除法运算符:floordiv()(在3.0版本之前Python中实现的整数除法)和truediv()(浮点除法)。

1a = -1
2b = 5.0
3c = 2
4d = 6
5
6正数/负数:
7abs(a): 1
8neg(a): 1
9neg(b): -5.0
10pos(a): -1
11pos(b): 5.0
12
13算术:
14add(a, b)     : 4.0
15floordiv(a, b): -1.0
16floordiv(d, c): 3
17mod(a, b)     : 4.0
18mul(a, b)     : -5.0
19pow(c, d)     : 64
20sub(b, a)     : 6.0
21truediv(a, b) : -0.2
22truediv(d, c) : 3.0
23
24按位:
25and_(c, d)  : 2
26invert(c)   : -3
27lshift(c, d): 128
28or_(c, d)   : 6
29rshift(d, c): 1
30xor(c, d)   : 4

4.序列操作符(Sequence Operators)

处理序列的操作符可以分为四种:构建序列、搜索条目、访问内容和从序列中删除条目:

1from operator import *
2
3a = [1, 2, 3]
4b = ['a', 'b', 'c']
5
6print('a =', a)
7print('b =', b)
8
9print('\n构建序列:')
10print('  concat(a, b):', concat(a, b))
11
12print('\n搜索:')
13print('  contains(a, 1)  :', contains(a, 1))
14print('  contains(b, "d"):', contains(b, "d"))
15print('  countOf(a, 1)   :', countOf(a, 1))
16print('  countOf(b, "d") :', countOf(b, "d"))
17print('  indexOf(a, 5)   :', indexOf(a, 1))
18
19print('\n访问:')
20print('  getitem(b, 1)                  :',
21      getitem(b, 1))
22print('  getitem(b, slice(1, 3))        :',
23      getitem(b, slice(1, 3)))
24print('  setitem(b, 1, "d")             :', end=' ')
25setitem(b, 1, "d")
26print(b)
27print('  setitem(a, slice(1, 3), [4, 5]):', end=' ')
28setitem(a, slice(1, 3), [4, 5])
29print(a)
30
31print('\n删除:')
32print('  delitem(b, 1)          :', end=' ')
33delitem(b, 1)
34print(b)
35print('  delitem(a, slice(1, 3)):', end=' ')
36delitem(a, slice(1, 3))
37print(a)
38

其中一些操作，如setitem()和delitem()，修改序列时属于原地操作，不返回值。

1a = [1, 2, 3]
2b = ['a', 'b', 'c']
3
4构建序列:
5  concat(a, b): [1, 2, 3, 'a', 'b', 'c']
6
7搜索:
8  contains(a, 1)  : True
9  contains(b, "d"): False
10  countOf(a, 1)   : 1
11  countOf(b, "d") : 0
12  indexOf(a, 5)   : 0
13
14访问:
15  getitem(b, 1)                  : b
16  getitem(b, slice(1, 3))        : ['b', 'c']
17  setitem(b, 1, "d")             : ['a', 'd', 'c']
18  setitem(a, slice(1, 3), [4, 5]): [1, 4, 5]
19
20删除:
21  delitem(b, 1)          : ['a', 'c']
22  delitem(a, slice(1, 3)): [1]

5.原地操作符(In-place Operators)

除了标准操作符之外，许多对象类型还支持通过特殊操作符(如+=)"原地"修改。原地操作符也有相同的功能:

1from operator import *
2
3a = -1
4b = 5.0
5c = [1, 2, 3]
6d = ['a', 'b', 'c']
7print('a =', a)
8print('b =', b)
9print('c =', c)
10print('d =', d)
11print()
12
13iadd(a, b)
14print('a = iadd(a, b) =>', a)
15print()
16
17iconcat(c, d)
18print('c = iconcat(c, d) =>', c)

上面示例只演示了个别函数。有关详细信息，请参阅标准库文档。

1a = -1
2b = 5.0
3c = [1, 2, 3]
4d = ['a', 'b', 'c']
5
6a = iadd(a, b) => -1
7
8c = iconcat(c, d) => [1, 2, 3, 'a', 'b', 'c']

6.属性和内容"Getters"

operator模块最出众的特性之一就是getter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属性或内容。getter在处理迭代器或生成器序列时特别有用，因为它们的开销要小于lambda和Python函数。

1from operator import *
2
3
4class MyObj:
5    """attrgetter 演示类"""
6
7    def __init__(self, arg):
8        super().__init__()
9        self.arg = arg
10
11    def __repr__(self):
12        return 'MyObj({})'.format(self.arg)
13
14
15l = [MyObj(i) for i in range(5)]
16print('objects   :', l)
17
18# 从每个对象中提取'arg'属性
19g = attrgetter('arg')
20vals = [g(i) for i in l]
21print('arg values:', vals)
22
23# 使用arg排序
24l.reverse()
25print('reversed  :', l)
26print('sorted    :', sorted(l, key=g))

本例中的属性getters功能类似于:lambda x, n='attrname': getattr(x, n):

1objects   : [MyObj(0), MyObj(1), MyObj(2), MyObj(3), MyObj(4)]
2arg values: [0, 1, 2, 3, 4]
3reversed  : [MyObj(4), MyObj(3), MyObj(2), MyObj(1), MyObj(0)]
4sorted    : [MyObj(0), MyObj(1), MyObj(2), MyObj(3), MyObj(4)]
5

而内容getters功能类似于lambda x, y=5: x[y]:

1from operator import *
2
3l = [dict(val=-1 * i) for i in range(4)]
4print('Dictionaries:')
5print(' original:', l)
6g = itemgetter('val')
7vals = [g(i) for i in l]
8print('   values:', vals)
9print('   sorted:', sorted(l, key=g))
10
11print()
12l = [(i, i * -2) for i in range(4)]
13print('\nTuples:')
14print(' original:', l)
15g = itemgetter(1)
16vals = [g(i) for i in l]
17print('   values:', vals)
18print('   sorted:', sorted(l, key=g))

内容getters既可以处字典，也可以处理序列。

1Dictionaries:
2 original: [{'val': 0}, {'val': -1}, {'val': -2}, {'val': -3}]
3   values: [0, -1, -2, -3]
4   sorted: [{'val': -3}, {'val': -2}, {'val': -1}, {'val': 0}]
5
6
7Tuples:
8 original: [(0, 0), (1, -2), (2, -4), (3, -6)]
9   values: [0, -2, -4, -6]
10   sorted: [(3, -6), (2, -4), (1, -2), (0, 0)]

7.自定义类中使用

operator模块中的函数操作是通过标准的Python接口工作，因此它们也可以处理用户自定义的类和内置类型。

1from operator import *
2
3
4class MyObj:
5    """重载操作符例子"""
6
7    def __init__(self, val):
8        super(MyObj, self).__init__()
9        self.val = val
10
11    def __str__(self):
12        return 'MyObj({})'.format(self.val)
13
14    def __lt__(self, other):
15        """小于比较"""
16        print('Testing {} < {}'.format(self, other))
17        return self.val < other.val
18
19    def __add__(self, other):
20        """add操作"""
21        print('Adding {} + {}'.format(self, other))
22        return MyObj(self.val + other.val)
23
24
25a = MyObj(1)
26b = MyObj(2)
27
28print('比较操作:')
29print(lt(a, b))
30
31print('\n算术运算:')
32print(add(a, b))
33
34
35比较操作:
36Testing MyObj(1) < MyObj(2)
37True
38
39算术运算:
40Adding MyObj(1) + MyObj(2)
41MyObj(3)

转载请注明来源 Python标准库笔记(11) — itertools模块