关于 Python3 重载运算符 与 引用

[johnnyleaf]

事情是这样的：

假设我有这样一个需求：

给定三点：A 、B 、C ；其中 A 与 B 坐标已知，C 点坐标 = A 点 + B 点, 当 A 点坐标发生变化时，C 点也应该发生变化。

我的代码如下

首先我定义一个 Point 类

class Point:
    
    def __init__(self, coordinate:tuple):
        self.x = coordinate[0]
        self.y = coordinate[1]
    
    def __repr__(self):
        return "(%.2f, %.2f)" % (self.x, self.y)
        
    def __add__(self, other:Point):
        if isinstance(other, Point):
            x = self.x + other.x
            y = self.y + other.y
            return Point(coordinate=(x,y))

然后定义 A 与 B 的坐标 以及 C 的关系：

A = Point((1,1))
B = Point((4,1))
C = A + B

此时 C 点的坐标应该为：(5,2)

但我进行如下操作后

A.x=5

C 点的坐标并没有发生变化...原因我知道，因为__add__给 C 返回的是一个新的 Point 对象。

我想请教各位！假如说 代码里我只能用重载运算符来完成 +-*/ 我该如何能让 C 点的坐标根据 A 点 /B 点的坐标变化而变化呢？

[sarvatathagata]

不知道 python 有什么机制做到这个。。。然而这不就是 Qt 中的信号 /槽吗

[aijam]

C 里存 A, B 的 reference

[dayeye2006199]

难不成要这样

```python
class SumOfPoints:
def __init__(self, left, right):
self.left = left
self.right = right

@property
def x(self):
return self.left.x + self.right.x

@property
def y(self):
return self.left.y + self.right.y

class Point:

def __init__(self, coordinate:tuple):
self.x = coordinate[0]
self.y = coordinate[1]

def __repr__(self):
return "(%.2f, %.2f)" % (self.x, self.y)

def __add__(self, other):
if isinstance(other, Point):
x = self.x + other.x
y = self.y + other.y
return SumOfPoints(self, other)
```

```python
A = Point((1,1))
B = Point((4,1))
C = A + B

assert C.x==5

A.x = 5

assert C.x==9
```

[johnnyleaf]

@sarvatathagata 是的，其实也可以根据 监听者模式来设计这个模块，但是对于监听者模式本身我掌握的并不牢固。所以在想有没有其他的办法可以实现同样的功能。

[johnnyleaf]

@dayeye2006199 哈哈～感谢感谢 这个办法不错，但是 假如现实需求略复杂 可能出现
> A=(1, 1) B = (4, 1), C=(5, 3), D = C - B + A
以上代码，可以实现一个平行四边形，如果按照您的思路，我可能需要建立 SumOfPoints 与 Point 之间的__add__ 与 __ sub__ 等操作。

[1iuh]

你用重载运算符来做这事特别不合理， 你这样写感觉就类似 a = 1, b =1 c = a +b 这时 c = 2， 然后 a = a +2, c 的值就变成了 3 。

实现是可以实现， 把 Point 的类扩展一下，Point A 和 Point B 相加时，在新的对象里放入 Point A 和 Point B 。新对象的 x = self._pointa.x + self.pointb.x

[johnnyleaf]

@1iuh 其实我有同感，我也是在思路探索阶段 😂，，那您有更加合理的思路吗或者解决方案吗？

[gwy15]

https://gist.github.com/gwy15/2149af5dfc325cfe95eccf23e4997365

[imn1]

你需要一个 setter 来自动改变属性，参考手册__setter__相关，或 @setter
问题是，你这里实际上是两种 Point，一种 xy 属性不变，另一种 xy 来自外部参数计算结果，不应该定义为同一个 Class
可以考类 C 继承 Point，并加入自动设置的__setter__类方法

至于运算符，好像不是需求重点，用了运算符，反而不能自动了（运算符意味着进行运算才触发）

[junnplus]

可以用 memoryview 试试，每个 point 保存两个 memoryview 对象，以及操作符

[InkStone]

其实我很想说，你需要的是函数式编程和 monad……

[aijam]

https://gist.github.com/czheo/851a9f35056f3a3fd5ea9cbd03a7df2f

[johnnyleaf]

@aijam 感谢 感谢

[johnnyleaf]

@InkStone 关于函数式和 monad 我本身掌握不佳，熟悉后再做尝试。

[nightwitch]

这种做法是严重的设计缺陷, 有可能你的变量引用链条很长, 几百行代码之前的对某个变量的更改,可能引起正在工作的代码的更改,还是悄无声息的更改. ,找 bug 能找到崩溃.

帮你实现了一份差不多感觉的
https://paste.ubuntu.com/p/NQ43VjrSYg/

[johnnyleaf]

@junnplus 感谢 感谢，已经解决了

[johnnyleaf]

@nightwitch 感谢你，你说的问题确实存在，所以我放弃了，决定定义两个类来存储这两种不同的结构。

[hustlibraco]

@gwy15 请教一下，Vec2DF 起什么作用啊？

[johnnyleaf]

@imn1 是的，我了解了有关 @setter 的东西。我决定用两个类来分别处理这两种不同的对象。感谢你

[gwy15]

@hustlibraco type alias，带个 F 表示是个 callable，免得嵌套太长不好看

[no1xsyzy]

@johnnyleaf #5 > 我可能需要建立 SumOfPoints 与 Point 之间的__add__ 与 __ sub__ 等操作。
可以做一个 ABCPoint，然后把 SumOfPoints 和 Point 都注册进去，之后判断就是 isinstance(other, ABCPoint)
或者让 SumOfPoints 继承 Point

[neoblackcap]

不一样的类型是正确的，其实你需要的不是什么 Point，是一个 LazyPoint 或者一个公式，Excel 的公式用过吧。
C 应该是代表 Add(A, B)，需要用到值的时候再求值。完美满足你的要求。你自己控制一下类似的 Lazy 类对象的求值时机就好了。性能都可控

[no1xsyzy]

@aijam #12 调用被放大了，复杂度 O(2^n)

[johnnyleaf]

@neoblackcap 是的 我正在实现一个新类去实现你讲的类似功能。感谢

[jmc891205]

为什么会有这种需求。
那当你有 100 万个点，修改 1 个点就会导致另外 99 万多个点的坐标都更新，这性能岂不是太差了。

[johnnyleaf]

@jmc891205 首先，目前确定的 业务中点的个数在 10 个之内。其次我决定尝试对更新做控制。不会让它自动更新的哈。

[ipwx]

我觉得你需要的是 lazy evaluation 。通过占位符（比如 _1 + _2 ）产生一个表达式对象，然后当你把真实的点倒进去的时候，给你把结果算出来。

Point 这种对象，从语义上通常认为是不可变的常量。否则会让人 confuse 。

[Vegetable]

https://gist.github.com/luliangce/5c1c84392a51c02cb90b62e173d12ed0

你这里涉及到一个问题，那就是一旦赋值一个 Point，马上就会破坏调用链，这就让代码变得非常怪异

[milkpuff]

运行一个 thread 跑死循环，判断变量是否改变，如果改变就重新计算？？

[whileFalse]

你需要的是一个新类。

class AddPoint(Point):
def __init__(self, p1, p2):
self.p1 = p1
self.p2 = p2

@property
def x(self):
return self.p1.x + self.p2.x


明白了吗。

另外，基础都没打好就别玩儿这些高级特性了。你如果对面向对象编程有 [基础] 的了解就不会问出这个问题。

[xxapp]

了解下响应式编程？

[GeruzoniAnsasu]

数学
约束
响应式



我觉得即使你完全不会函数式编程也该现场入门一下。。

每个点类存储一个变换函数，对于自变量来说，这个函数是设置时的闭包：

a=A(1,2)
得
a.x==lambda :1
a.y==lambda :2

对于因变量来说，这个函数是变换函数

c=a+b
得
c.x==lambda:a.x()+b.x()
c.y==lambda:a.y()+b.y()


当要取得 c 的值时调用 c.x()
=>(lambda:a.x()+b.x())()
=>(lambda:(lambda:1)()+(lambda:xb)())()
=>(lambda:1+xb)()


这不是比你递归通知约束对象计算新值要容易多了


至于怎么实现，约束方法本身已经是实现方法了，品一品

[whileFalse]

@GeruzoniAnsasu 挺好，不过我估计 lz 还想给 c 赋值，然后反过来影响 a……

[hustlibraco]

@gwy15 Union[Vec2D, Vec2DF]的定义主要是为了 Point 既能接受坐标数组作为初始化参数，也能接受函数作为初始化数据，因此后面可以传 Lamdba 表达式初始化，从而实现 lazy evaluation 的功能？

[noqwerty]

V 站现在能像楼主一样把自己需求说这么清楚的问题太少了😂

[jxie0755]

你什么时候需要用 C，就在用之前再调用当时的 A 和 B 嘛。

[lithbitren]

一个继承字典的类就能解决变量展示和修改问题了。


class Point(dict):
ㅤdef __init__(self, x, y):
ㅤㅤself['x'] = x
ㅤㅤself['y'] = y

ㅤdef __getattr__(self, attr):
ㅤㅤreturn self[attr]() if callable(self[attr]) else self[attr]

ㅤdef __setattr__(self, attr, value):
ㅤㅤself[attr] = value

ㅤdef __add__(self, other):
ㅤㅤreturn Point(lambda: self.x + other.y, lambda: self.x + other.y)

ㅤdef __sub__(self, other):
ㅤㅤreturn Point(lambda: self.x - other.y, lambda: self.x - other.y)

ㅤdef __str__(self):
ㅤㅤreturn f'Point({self.x:.2f}, {self.y:.2f})'

if __name__ == "__main__":
ㅤa = Point(1, 2)
ㅤprint('a', a) # Point(1.00, 2.00)
ㅤprint('a.x', a.x) # 1
ㅤa.x = 3
ㅤprint('a', a) # Point(3.00, 2.00)
ㅤprint('a.x', a.x) # 3
ㅤb = Point(0, 6)
ㅤprint('b', b) # Point(0.00, 6.00)
ㅤc = a + b - Point(100, 100)
ㅤprint('c', c) # Point(-91.00, -91.00)
ㅤb.y = 1000
ㅤprint('c', c) # Point(903.00, 903.00)

[lithbitren]

我 r，加减写错了，重写重写。。。


class Point(dict):

ㅤdef __init__(self, x, y):
ㅤㅤself['x'] = x
ㅤㅤself['y'] = y

ㅤdef __getattr__(self, attr):
ㅤㅤreturn self[attr]() if callable(self[attr]) else self[attr]

ㅤdef __setattr__(self, attr, value):
ㅤㅤself[attr] = value

ㅤdef __add__(self, other):
ㅤㅤreturn Point(lambda: self.x + other.x, lambda: self.y + other.y)

ㅤdef __sub__(self, other):
ㅤㅤreturn Point(lambda: self.x - other.x, lambda: self.y - other.y)
ㅤ
ㅤdef __str__(self):
ㅤㅤreturn f'Point({self.x:.2f}, {self.y:.2f})'

if __name__ == "__main__":
ㅤa = Point(1, 2)
ㅤprint('a', a)ㅤ # Point(1.00, 2.00)
ㅤprint('a.x', a.x) # 1
ㅤa.x = 3
ㅤprint('a', a)ㅤ # Point(3.00, 2.00)
ㅤprint('a.x', a.x) # 3
ㅤb = Point(0, 6)
ㅤprint('b', b)ㅤ # Point(0.00, 6.00)
ㅤc = a + b - Point(100, 100)
ㅤprint('c', c)ㅤ # Point(-97.00, -92.00)
ㅤb.y = 1000
ㅤprint('c', c)ㅤ # Point(-97.00, 902.00)