Как перегружаются функции Python?

Python

Что такое перегрузка функций? Простое понимание, поддерживает определение нескольких функций с одним и тем же именем, но количество или типы параметров разные.При вызове интерпретатор будет вызывать соответствующую функцию в соответствии с количеством или типом параметров.

Эта возможность перегрузки реализована во многих языках, таких как C++, Java и т. д., но Python ее не поддерживает. Эта статья с помощью некоторых небольших хитростей может заставить Python поддерживать аналогичные функции.

Когда количество параметров разное

Давайте посмотрим, как C++ реализует перегрузку в этом случае.

#include <iostream>
using namespace std;

int func(int a)
{
	cout << 'One parameter' << endl;
}

int func(int a, int b)
{
	cout << 'Two parameters' << endl;
}

int func(int a, int b, int c)
{
	cout << 'Three parameters' << endl;
}

Если Python определяет функции подобным образом, об ошибке не будет сообщено, но последние определения функций перезапишут прежние, и эффект перегрузки не будет достигнут.

>>> def func(a):
...     print('One parameter')
... 
>>> def func(a, b):
...     print('Two parameters')
... 
>>> def func(a, b, c):
...     print('Three parameters')
... 
>>> func(1)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: func() missing 2 required positional arguments: 'b' and 'c'
>>> func(1, 2)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: func() missing 1 required positional argument: 'c'
>>> func(1, 2, 3)
Three parameters

Но мы знаем, что формальные параметры функций Python очень гибкие, мы можем определить только одну функцию для достижения одной и той же функции, например

>>> def func(*args):
...     if len(args) == 1:
...         print('One parameter')
...     elif len(args) == 2:
...         print('Two parameters')
...     elif len(args) == 3:
...         print('Three parameters')
...     else:
...         print('Error')
... 
>>> func(1)
One parameter
>>> func(1, 2)
Two parameters
>>> func(1, 2, 3)
Three parameters
>>> func(1, 2, 3, 4)
Error

Различные типы параметров

Точно так же давайте сначала посмотрим, как перегрузка C++ реализована в текущей ситуации.

#include <iostream>
using namespace std;

int func(int a)
{
	cout << 'Int: ' << a << endl;
}

int func(float a)
{
	cout << 'Float: ' << a << endl;
}

В коде func поддерживает два типа параметров: целочисленные и с плавающей запятой. При вызове интерпретатор будет искать соответствующую функцию на основе типа параметра. Для достижения аналогичной функциональности в Python необходим декоратор functools.singledispatch.

from functools import singledispatch

@singledispatch
def func(a):
	print(f'Other: {a}')

@func.register(int)
def _(a):
	print(f'Int: {a}')

@func.register(float)
def _(a):
	print(f'Float: {a}')

if __name__ == '__main__':
	func('zzz')
	func(1)
	func(1.2)

После того, как функция func дополнена functools.singledispatch, две другие функции связываются в соответствии с различными типами параметров. Если тип параметра целочисленный или с плавающей запятой, вызовите соответствующую функцию привязки, в противном случае вызовите саму себя.

Результаты

Other: zzz
Int: 1
Float: 1.2

Следует отметить, что этот метод может определить последнюю вызываемую функцию только на основе типа первого параметра.

Подробнее о singledispatch см. в официальной документации.

https://docs.python.org/3.6/library/functools.html#functools.singledispatch

Примечание: разные возвращаемые значения функций также являются случаем перегрузки, лучшей реализации Python на данный момент нет, поэтому она не упоминается.

Лично я считаю, что перегрузка предназначена для гибкости языка, а функции Python имеют множество оригинальных замыслов.В настоящее время нет необходимости имитировать эту технологию, и она кажется немного противоречащей философии Python. Поэтому эта статья больше о том, как имитировать, и не очень много объясняет о сценариях использования перегрузок.

Эта статья была впервые опубликована на паблике «Little Backend».

Категории