Python | 运算符重载

作者：马育民 • • 阅读：10056

介绍

要让自定义类支持 | 运算，需要在类中实现 __or__ 方法

如果还想支持 反向运算，比如 3 | 自定义对象，还需要实现 __ror__

方法说明

  • __or__(self, other)：定义 self | other 的行为

  • __ror__(self, other)：定义 other | self 的行为（当 other 不支持 | self 时触发）

案例

假设我们有一个 购物车类，想通过 | 运算符实现 两个购物车的水果合并（合并规则：保留所有水果，数量取两者中的最大值），这比位或的原生含义更贴合日常认知。

定义类

class FruitCart:
    """水果购物车类"""
    def __init__(self, fruits=None):
        # 初始化购物车，默认空字典（水果名: 数量）
        self.fruits = fruits if fruits is not None else {}

    def __repr__(self):
        # 自定义打印格式，方便查看结果
        return f"购物车：{self.fruits}"

    # 核心：自定义 | 运算符，实现两个购物车合并
    def __or__(self, other):
        # 第一步：检查右侧是否也是 FruitCart 实例（类型校验）
        if not isinstance(other, FruitCart):
            raise TypeError("| 运算符右侧必须是 FruitCart 实例！")

        # 第二步：创建新购物车，用于存储合并结果
        merged_fruits = {}

        # 第三步：合并当前购物车的水果
        for fruit, count in self.fruits.items():
            merged_fruits[fruit] = count

        # 第四步：合并另一个购物车的水果（数量取最大值）
        for fruit, count in other.fruits.items():
            if fruit in merged_fruits:
                # 如果水果已存在，数量取两者中更大的
                merged_fruits[fruit] = max(merged_fruits[fruit], count)
            else:
                # 水果不存在，直接添加
                merged_fruits[fruit] = count

        # 第五步：返回新的合并后购物车
        return FruitCart(merged_fruits)

执行

# 测试自定义 | 运算符
if __name__ == "__main__":
    # 创建两个购物车
    cart1 = FruitCart({"苹果": 2, "香蕉": 3})
    cart2 = FruitCart({"香蕉": 5, "橙子": 4})

    # 使用 | 运算符合并购物车（核心：触发 __or__ 方法）
    merged_cart = cart1 | cart2

    # 打印结果
    print("购物车1：", cart1)
    print("购物车2：", cart2)
    print("合并后：", merged_cart)

运行结果

购物车1： 购物车：{'苹果': 2, '香蕉': 3}
购物车2： 购物车：{'香蕉': 5, '橙子': 4}
合并后： 购物车：{'苹果': 2, '香蕉': 5, '橙子': 4}

代码逐行解释

  1. 类初始化 __init__：接收一个水果字典（键：水果名，值：数量），默认空字典，方便创建空购物车；
  2. 打印格式 __repr__：自定义打印时的显示效果，避免输出默认的内存地址，更直观；
  3. 核心方法 __or__：
    • 先校验右侧对象类型，避免和非购物车对象错误运算；
    • 创建新字典存储合并结果，保证原购物车不被修改（符合 Python 不可变设计的直觉）；
    • 先把第一个购物车的水果加入新字典；
    • 遍历第二个购物车的水果：已存在的水果取数量最大值，不存在的直接添加；
    • 返回新的 FruitCart 实例，作为合并结果。

案例拓展：支持多购物车连续合并

因为 __or__ 返回的是 FruitCart 实例，所以可以像 cart1 | cart2 | cart3 这样连续合并：

# 新增第三个购物车
cart3 = FruitCart({"橙子": 2, "葡萄": 1})

# 连续合并
total_cart = cart1 | cart2 | cart3
print("连续合并后：", total_cart)
# 输出：连续合并后：购物车：{'苹果': 2, '香蕉': 5, '橙子': 4, '葡萄': 1}

注意事项

  1. 语义合理性：重载运算符时要符合直觉，比如 | 通常用于「管道/合并」类逻辑，不要滥用（比如用 | 做减法）；
  2. 类型检查：一定要在 __or__ 中检查 other 的类型，避免和其他类型错误运算；
  3. 返回值：可以返回新实例、可调用对象（如示例中的 Chain），根据需求设计。

总结

  1. Python 支持通过实现 __or__ 魔法方法自定义 | 运算符的行为，这是运算符重载的核心；
  2. 自定义时建议做好类型检查，保证运算符语义符合直觉（如管道、合并）；

原文出处：/show_1GW2qDV2kDsh.html

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