python实现函数重载有什么办法？怎样做？

发布时间：2022-01-14 14:20 所属栏目：13 来源：互联网

导读：python实现函数重载有什么方法？在python中，我们想要实现函数重载，可以利用装饰器。接下来就给大家分享一下python实现函数重载的过程及操作，感兴趣的朋友可以参考，对于python实现函数重载，下文有很详细的介绍。装饰器实现Python 函数重载函数重载指的

python实现函数重载有什么方法？在python中，我们想要实现函数重载，可以利用装饰器。接下来就给大家分享一下python实现函数重载的过程及操作，感兴趣的朋友可以参考，对于python实现函数重载，下文有很详细的介绍。

装饰器实现Python 函数重载
函数重载指的是有多个同名的函数，但是它们的签名或实现却不同。当调用一个重载函数 fn 时，程序会检验传递给函数的实参/形参，并据此而调用相应的实现。

int area(int length, int breadth) {
  return length * breadth;
}

float area(int radius) {
  return 3.14 * radius * radius;
}
    在以上例子中（用 c++ 编写），函数 area 被重载了两个实现。第一个函数接收两个参数（都是整数），表示矩形的长度和宽度，并返回矩形的面积。另一个函数只接收一个整型参数，表示圆的半径。

    当我们像 area(7) 这样调用函数 area 时，它会调用第二个函数，而 area(3,4) 则会调用第一个函数。

    一、为什么 Python 中没有函数重载？
    Python 不支持函数重载。当我们定义了多个同名的函数时，后面的函数总是会覆盖前面的函数，因此，在一个命名空间中，每个函数名仅会有一个登记项（entry）。

注意：这里说 Python 不支持函数重载，指的是在不用语法糖的情况下。使用 functools 库的 singledispatch 装饰器，Python 也可以实现函数重载。原文作者在文末的注释中专门提到了这一点。

    通过调用 locals() 和 globals() 函数，我们可以看到 Python 的命名空间中有什么，它们分别返回局部和全局命名空间。

def area(radius):
  return 3.14 * radius ** 2

>>> locals()
{
  ...
  'area': <function area at 0x10476a440>,
  ...

}

    在定义一个函数后，接着调用 locals() 函数，我们会看到它返回了一个字典，包含了定义在局部命名空间中的所有变量。字典的键是变量的名称，值是该变量的引用/值。

    当程序在运行时，若遇到另一个同名函数，它就会更新局部命名空间中的登记项，从而消除两个函数共存的可能性。因此 Python 不支持函数重载。这是在创造语言时做出的设计决策，但这并不妨碍我们实现它，所以，让我们来重载一些函数吧。

    二、在 Python 中实现函数重载
    我们已经知道 Python 是如何管理命名空间的，如果想要实现函数重载，就需要这样做：

维护一个虚拟的命名空间，在其中管理函数定义
根据每次传递的参数，设法调用适当的函数
    为了简单起见，我们在实现函数重载时，通过不同的参数数量来区分同名函数。

    三、把函数封装起来
    我们创建了一个名为Function的类，它可以封装任何函数，并通过重写的__call__方法来调用该函数，还提供了一个名为key的方法，该方法返回一个元组，使该函数在整个代码库中是唯一的。

from inspect import getfullargspec

class Function(object):
  """Function类是对标准的Python函数的封装"""
  def __init__(self, fn):
    self.fn = fn

  def __call__(self, *args, **kwargs):
    """当像函数一样被调用时，它就会调用被封装的函数，并返回该函数的返回值"""
    return self.fn(*args, **kwargs)

  def key(self, args=None):
    """返回一个key，能唯一标识出一个函数（即便是被重载的）"""
    # 如果不指定args，则从函数的定义中提取参数
    if args is None:
      args = getfullargspec(self.fn).args

    return tuple([
      self.fn.__module__,
      self.fn.__class__,
      self.fn.__name__,
      len(args or []),
    ])

def area(l, b):
  return l * b

>>> func = Function(area)
>>> func.key()
('__main__', <class 'function'>, 'area', 2)
>>> func(3, 4)
12
    在上面的例子中，函数area被封装在Function中，并被实例化成func。key() 返回一个元组，其第一个元素是模块名__main__，第二个是类<class 'function'>，第三个是函数名area，而第四个则是该函数接收的参数数量，即 2。

    这个示例还显示出，我们可以像调用普通的 area函数一样，去调用实例 func，当传入参数 3 和 4时，得到的结果是 12，这正是调用 area(3,4) 时会得到的结果。当我们接下来运用装饰器时，这种行为将会派上用场。

    四、构建虚拟的命名空间
    我们要创建一个虚拟的命名空间，用于存储在定义阶段收集的所有函数。

    由于只有一个命名空间/注册表，我们创建了一个单例类，并把函数保存在字典中。该字典的键不是函数名，而是我们从 key 函数中得到的元组，该元组包含的元素能唯一标识出一个函数。

    通过这样，我们就能在注册表中保存所有的函数，即使它们有相同的名称（但不同的参数），从而实现函数重载。

class Namespace(object):
  """Namespace是一个单例类，负责保存所有的函数"""

（编辑：ASP站长网）