python中mod运算符_Python中的数学运算操作符使用进阶

Python中对象的行为是由它的类型 (Type) 决定的。所谓类型就是支持某些特定的操作。数字对象在任何编程语言中都是基础元素，支持加、减、乘、除等数学操作。

Python的数字对象有整数和浮点数，支持各种数学操作，比如+, -,*, /等。没有这些操作符，程序中只能使用函数调用的方式进行数学运算，比如add(2, 3), sub(5, 2)。

程序中操作符的作用与普通数学操作的用法是一致的，使用中更加简便直观。Python中，这些操作符实现是通过定义一些object的特殊方法实现的，比如object.__add__()和object.__sub__()。如果用户在自己定义类时实现上述特殊方法，可以使自定义类的对象支持相应的数学操作，从而模拟数字对象的行为。这其实是达到了操作符重载的效果。

这里通过实现一个具有支持加法运算的中文数字类说明如何在Python中实现一个支持常见的数学操作。ChineseNumber类的基本定义如下。

class ChineseNumber:

def __init__(self, n):

self.num= n

self.alphabet= [u'零', u'一', u'二', u'三', u'四',

u'五', u'六', u'七', u'八', u'九', u'十']

def __str__(self):

sign= '负' if self.num <0 else ''

return sign+ ''.join([self.alphabet[int(s)]for sin str(abs(self.num))])

def __repr__(self):

return self.__str__()

目前，实现的效果是这样的：

>>> a= ChineseNumber(2)

>>> a#调用a.__repr__()

二

>>>print(a)#调用a.__str__()

二

一般数学操作符

定义类时，实现__add__()方法，可以给这个类增加+操作符。给ChineseNumber增加如下方法：

def __add__(self, other):

if type(other)is ChineseNumber:

return ChineseNumber(self.num+ other.num)

elif type(other)is int:

return ChineseNumber(self.num+ other)

else:

return NotImplemented

这时ChineseNumber的对象就可以使用+了。

>>> a, b= ChineseNumber(2), ChineseNumber(10)

>>> a+ b

十二

>>> a+ 5

七

>>> a+ 3.7

TypeError: unsupported operandtype(s)for +:'ChineseNumber' and 'float'

对于+，a + b相当于调用a.__add__(b). 类似地，可以定义其他数学操作符，见下表。

object.__add__(self, other):+

object.__sub__(self, other):-

object.__mul__(self, other):*

object.__matmul__(self, other): @

object.__truediv__(self, other):/

object.__floordiv__(self, other)://

object.__mod__(self, other):%

object.__divmod__(self, other):divmod,divmod(a, b)= (a/b, a%b)

object.__pow__(self, other[,modulo]):**,pow()

object.__lshift__(self, other): <<

object.__rshift__(self, other): >>

object.__and__(self, other): &

object.__xor__(self, other): ^

object.__or__(self, other): |

操作数反转的数学操作符 (Reflected/Swapped Operand)

>>>2 + a

TypeError: unsupported operandtype(s)for +:'int' and 'ChineseNumber'

2是整数类型，它的__add__()方法不支持ChineseNumber类的对象，所以出现了上述错误。定义操作数反转的数学操作符可以解决这个问题。给ChineseNumber类添加__radd__()方法，实现操作数反转的+运算。

def __radd__(self, other):

return self.__add__(other)

对于a + b，如果a没有定义__add__()方法，Python尝试调用b的__radd__()方法。此时，a + b相当于调用b.__radd__(a)。

>>> a= ChineseNumber(2)

>>>2 + a

四

类似地，可以定义其他操作数反转的数学操作符，见下表。

object.__radd__(self, other): +

object.__rsub__(self, other): -

object.__rmul__(self, other): *

object.__rmatmul__(self, other): @

object.__rtruediv__(self, other): /

object.__rfloordiv__(self, other): //

object.__rmod__(self, other): %

object.__rdivmod__(self, other): divmod, divmod(a, b) = (b/a, b%a)

object.__rpow__(self, other[,modulo]): **, pow()

object.__rlshift__(self, other): <<

object.__rrshift__(self, other): >>

object.__rand__(self, other): &

object.__rxor__(self, other): ^

object.__ror__(self, other): |

运算赋值操作符

运算赋值操作符使用单个操作符完成运算和赋值操作，比如a += b相当于调用a = a + b。为ChineseNumber增加__iadd__()方法，可以实现+=操作符。

def __iadd__(self, other):

if type(other)is ChineseNumber:

self.num+= other.num

return self

elif type(other)is int:

self.num+= other

return self

else:

return NotImplemented

此时，

>>> a, b= ChineseNumber(2), ChineseNumber(10)

>>> a+= b

>>> a

十二

>>> a+ 7

>>> a

十九

类似地，可以定义其他运算赋值操作符，见下表。

object.__iadd__(self, other):+=

object.__isub__(self, other):-=

object.__imul__(self, other):*=

object.__imatmul__(self, other): @=

object.__itruediv__(self, other):/=

object.__ifloordiv__(self, other)://=

object.__imod__(self, other):%=

object.__ipow__(self, other[,modulo]):**=

object.__ilshift__(self, other): <<=

object.__irshift__(self, other): >>=

object.__iand__(self, other): &=

object.__ixor__(self, other): ^=

object.__ior__(self, other): |=

一元数学操作符

一元数学操作符是只有一个操作数的运算，比如取负数的操作符-。-对应的特殊函数是__neg__()。为ChineseNumber添加__neg__()方法，

def __neg__(self):

return ChineseNumber(-self.num)

此时，ChineseNumber对象就支持-操作了。

>>> a= ChineseNumber(5)

>>>-a

负五

其他一元运算符见下表。

object.__neg__(self): -

object.__pos__(self): +

object.__abs__(self): abs()

object.__invert__(self): ~

object.__complex__(self): complex()

object.__int__(self): int()

object.__float__(self): float()

object.__round__(self): round()

object.__index__(self): operator.index()

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