python中不同参数类型的方法重载

Question

我正在python中编写一个预处理器,其中一部分与AST一起工作.

有一种render()方法可以将各种语句转换为源代码.

现在,我有这样的(缩短):

def render(self, s):
    """ Render a statement by type. """

    # code block (used in structures)
    if isinstance(s, S_Block):
        # delegate to private method that does the work
        return self._render_block(s)

    # empty statement
    if isinstance(s, S_Empty):
        return self._render_empty(s)

    # a function declaration
    if isinstance(s, S_Function):
        return self._render_function(s)

    # ...

正如您所看到的,它很乏味,容易出错并且代码很长(我有更多种类的语句).

理想的解决方案是(在Java语法中):

String render(S_Block s)
{
    // render block
}

String render(S_Empty s)
{
    // render empty statement
}

String render(S_Function s)
{
    // render function statement
}

// ...

当然,python不能这样做,因为它具有动态类型.当我搜索如何模仿方法重载时,所有答案都只是说"你不想在python中这样做".我想在某些情况下这是正确的,但这里kwargs根本没用.

我如何在python中执行此操作,如果类型检查ifs没有可怕的公里长序列,如上所示？另外,最好采用"pythonic"方式吗？

注意:可以有多个"Renderer"实现,它们以不同的方式呈现语句.因此,我无法将渲染代码移动到语句中,只需调用即可s.render().它必须在渲染器类中完成.

(我发现了一些有趣的"访问者"代码,但我不确定它是否真的是我想要的东西).

Answer 1

会这样的吗？

self.map = {
            S_Block : self._render_block,
            S_Empty : self._render_empty,
            S_Function: self._render_function
}
def render(self, s):
    return self.map[type(s)](s)

保持对类对象的引用作为字典中的键并使其值为要调用的函数对象将使代码更短且更不容易出错.这里唯一可能出现错误的地方是字典的定义.或者当然是你的一个内部功能.

Answer 2

如果你正在使用Python 3.4(或者愿意为Python 2.6+ 安装backport),你可以使用functools.singledispatch这个*:

from functools import singledispatch

class S_Block(object): pass
class S_Empty(object): pass
class S_Function(object): pass


class Test(object):
    def __init__(self):
        self.render = singledispatch(self.render)
        self.render.register(S_Block, self._render_block)
        self.render.register(S_Empty, self._render_empty)
        self.render.register(S_Function, self._render_function)

    def render(self, s):
        raise TypeError("This type isn't supported: {}".format(type(s)))

    def _render_block(self, s):
        print("render block")

    def _render_empty(self, s):
        print("render empty")

    def _render_function(self, s):
        print("render function")


if __name__ == "__main__":
    t = Test()
    b = S_Block()
    f = S_Function()
    e = S_Empty()
    t.render(b)
    t.render(f)
    t.render(e)

输出:

render block
render function
render empty

_{*基于这个要点的代码.}

Answer 3

您正在寻找的重载语法可以使用Guido van Rossum的多方法装饰器来实现.

这是multimethod装饰器的一个变种,它可以装饰类方法(原始装饰普通函数).我已经命名该变体multidispatch来消除它与原始的歧义:

import functools

def multidispatch(*types):
    def register(function):
        name = function.__name__
        mm = multidispatch.registry.get(name)
        if mm is None:
            @functools.wraps(function)
            def wrapper(self, *args):
                types = tuple(arg.__class__ for arg in args) 
                function = wrapper.typemap.get(types)
                if function is None:
                    raise TypeError("no match")
                return function(self, *args)
            wrapper.typemap = {}
            mm = multidispatch.registry[name] = wrapper
        if types in mm.typemap:
            raise TypeError("duplicate registration")
        mm.typemap[types] = function
        return mm
    return register
multidispatch.registry = {}

它可以像这样使用:

class Foo(object):
    @multidispatch(str)
    def render(self, s):
        print('string: {}'.format(s))
    @multidispatch(float)
    def render(self, s):
        print('float: {}'.format(s))
    @multidispatch(float, int)
    def render(self, s, t):
        print('float, int: {}, {}'.format(s, t))

foo = Foo()
foo.render('text')
# string: text
foo.render(1.234)
# float: 1.234
foo.render(1.234, 2)
# float, int: 1.234, 2

上面的演示代码显示了如何Foo.render根据参数类型重载方法.

此代码搜索精确匹配类型,而不是检查isinstance关系.它可以被修改来处理(以牺牲O(n)而不是O(1)为代价)但是因为听起来你不需要这个,我将把代码留在这个更简单的形式.