Перегрузка метода для разных типов аргументов в python

Я пишу препроцессор на python, часть которого работает с AST.

есть render() метод, который заботится о преобразовании различных операторов в исходный код.

теперь у меня это так (сокращенно):

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)

    # ...

как вы можете видеть, это утомительно, подвержено ошибкам, а код довольно длинный (у меня есть еще много видов операторов).

идеальным решением было бы (в синтаксисе Java):

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

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

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

// ...

конечно, python не могу этого сделать, потому что он имеет динамический тип. Когда я искал, как имитировать перегрузку метода, все ответы просто сказали:"Вы не хотите делать это в python". Я думаю, что это верно в некоторых случаях, но здесь kwargs действительно не полезно вообще.

как бы я это сделал в python, без отвратительной километровой последовательности, если бы проверка типа ifs, как показано выше? Кроме того, предпочтительно "питонический" способ сделать это?

Примечание: может быть несколько " визуализатор" реализации,которые делают утверждения по-разному. Поэтому я не могу переместить код рендеринга в операторы и просто вызвать s.render(). Это должно быть сделано в классе визуализации.

(я нашел какую-то интересный код "посетитель", но я не уверен, что это действительно то,что я хочу).

12
design-patterns oop python

4 ответов

будет ли что-то вроде этого работать?

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)

сохранение ссылки на объект класса в качестве ключа в словаре и его значение будет объектом функции, который вы хотите вызвать, сделает ваш код короче и менее подверженным ошибкам. Единственное место, где может произойти ошибка, - это определение словаря. Или одна из ваших внутренних функций, конечно.

9

Если вы используете Python 3.4 (или готовы установить backport для Python 2.6+), вы можете использовать functools.singledispatch для этого:

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)

выход:

render block
render function
render empty

* код на основе в этом суть.

12

синтаксис перегрузки, который вы ищете, может быть достигнут с помощью мультиметодный декоратор Гвидо ван Россума.

вот вариант мультиметодного декоратора, который может украсить методы класса (оригинал украшает простые функции). Я назвал вариант multidispatch чтобы не путать его с оригиналом:

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 = {}

и его можно использовать так:

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

демо-код выше показывает, как перегрузить Foo.render метод, основанный на типы его аргументов.

этот код ищет точные совпадающие типы В отличие от проверки на isinstance отношения. Его можно было бы изменить, чтобы справиться с этим(за счет поиска O(n) вместо O (1)), но поскольку похоже, что вам это все равно не нужно, я оставлю код в этой более простой форме.

11

чтобы добавить некоторые измерения производительности в ответ @unutbu:

@multimethod(str)
def foo(bar: str) -> int:
    return 'string: {}'.format(bar)

@multimethod(float)
def foo(bar: float) -> int:
    return 'float: {}'.format(bar)

def foo_simple(bar):
    return 'string: {}'.format(bar)

import time

string_type = "test"
iterations = 10000000

start_time1 = time.time()
for i in range(iterations):
    foo(string_type)
end_time1 = time.time() - start_time1


start_time2 = time.time()
for i in range(iterations):
    foo_simple(string_type)
end_time2 = time.time() - start_time2

print("multimethod: " + str(end_time1))
print("standard: " + str(end_time2))

возвращает:

> multimethod: 16.846999883651733
> standard:     4.509999990463257
0