详解增强算术赋值“-=”操作-Python教程

资源魔 2020-10-09 22:49:29 39 0

相干学习保举：python教程

序文

本文是 Python语法糖系列文章之一。最新的源代码能够正在 desugar 名目中找到（github.com/brettcannon…

引见

Python 有一种叫做加强算术赋值（augmented arithmetic assignment）的货色。可能你没有相熟这个叫法，其实就是正在做数学运算的同时进行赋值，例如 a -= b 就是减法的加强算术赋值。

加强赋值是正在 Python 2.0 版本中退出出去的。（译注：正在 PEP-203 中引入）

分析`-=`

由于 Python 没有容许笼罩式赋值，以是相比其它有非凡/魔术办法的操作，它完成加强赋值的形式可能跟你设想的没有齐全同样。

起首，要晓得a -= b正在语义上与 a = a-b 相反。但也要认识到，假如你事后晓得要将一个工具赋给一个变量名，相比a - b 的盲操作，就可能会更高效。

例如，最最少的益处是能够防止创立一个新工具：假如能够当场修正一个工具，那末前往 self，就比从新结构一个新工具要高效。

因而，Python 提供了一个__isub__() 办法。假如它被界说正在赋值操作的左侧（通常称为 lvalue），则会挪用右侧的值（通常称为 rvalue ）。以是关于a -= b ，就会测验考试去挪用 a.__isub__(b)。

假如挪用的后果是 NotImplemented，或许基本没有存正在后果，那末 Python 会退回到惯例的二元算术运算：a - b。（译注：作者对于二元运算的文章，译文正在此）

终极无论用了哪一种办法，前往值城市被赋值给 a。

上面是简略的伪代码，a -= b 被合成成：

# 完成 a -= b 的伪代码if hasattr(a, "__isub__"):
    _value = a.__isub__(b)    if _value is not NotImplemented:
        a = _value    else:
        a = a - b    del _value else:
     a = a - b复制代码

演绎这些办法

因为咱们曾经完成了二元算术运算，因而演绎加强算术运算其实不太复杂。

经过传入二元算术运算函数，并做一些自省（和解决可能发作的 TypeError），它能够被美丽地演绎成：

def _create_binary_inplace_op(binary_op: _BinaryOp) -> 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(lvalue: Any, rvalue: Any, /) -> Any:
        lvalue_type = type(lvalue)        try:
            method = debuiltins._mro_getattr(lvalue_type, method_name)        except AttributeError:            pass
        else:
            value = method(lvalue, rvalue)            if value is not NotImplemented:                return value        try:            return binary_op(lvalue, rvalue)        except TypeError as exc:            # If the TypeError is due to the binary arithmetic operator, suppress
            # it so we can raise the appropriate one for the agumented assignment.
            if exc._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

这使患上界说的 -= 支持 _create_binary_inplace_op(__ sub__)，且能够揣度出其它内容：函数名、挪用甚么 __i*__ 函数，和当二元算术运算出成绩时，该挪用哪一个可挪用工具。

我发现简直不人应用`**=`

正在写本文的代码时，我碰上了 **= 的一个希奇的测试谬误。正在一切确保 __pow__ 会被适外地挪用的测试中，有个测试用例关于 Python 规范库中的operator 模块倒是失败。

我的代码通常没成绩，假如代码与 CPython 的代码之间存正在差别，通常会心味着是我那里犯错了。

然而，无论我如许细心地排查代码，我都无奈定位出为何我的测试会经过，而规范库则失败。

我决议深化地理解 CPython 外部发作了甚么。从反汇编字节码开端：

>>> 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

经过它，我找到了正在 eval 轮回中的INPLACE_POWER：

        case TARGET(INPLACE_POWER): {
            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

出处：github.com/python/cpyt…

而后找到PyNumber_InPlacePower()：

PyObject *PyNumber_InPlacePower(PyObject *v, PyObject *w, PyObject *z){    if (v->ob_type->tp_as_number &&
        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

出处：github.com/python/cpyt…

松了口吻~代码显示假如界说了__ipow__，则会挪用它，然而只正在不__ipow__ 时，才会挪用__pow__。

但是，正确的做法应该是：假如挪用__ipow__ 时出成绩，前往了 NotImplemented 或许基本没有存正在前往，那末就应该挪用 __pow__ 以及__rpow__。

换句话说，当存正在__ipow__ 时，以上代码会心当地跳过 a**b 的后备语义！

实际上，约莫11个月前，这个成绩被局部地发现，并提交了 bug。我修复了该成绩，并正在 python-dev 上作了阐明。

截至今朝，这仿佛会正在 Python 3.10 中修复，咱们还需求正在 3.8 以及 3.9 的文档中增加对于 **= 有 bug 的告诉（该成绩可能很早就有了，但较旧的 Python 版本已处于仅平安保护模式，因而文档没有会变卦）。

修复的代码极可能没有会被移植，由于它是语义上的变动，而且很难判别能否有人不测地依赖了有成绩的语义。然而这个成绩花了很长期才被留意到，这就标明 **= 的应用其实不宽泛，不然成绩早就被发现了。