python實(shí)現(xiàn)泛型函數(shù)

泛型，即“參數(shù)化類型”。一提到參數(shù)，最熟悉的就是定義方法時(shí)有形參，然后調(diào)用此方法時(shí)傳遞實(shí)參。那么參數(shù)化類型怎么理解呢？顧名思義，就是將類型由原來的具體的類型參數(shù)化，類似于方法中的變量參數(shù)，此時(shí)類型也定義成參數(shù)形式（可以稱之為類型形參），然后在使用/調(diào)用時(shí)傳入具體的類型。 ——來自百度

簡易理解

泛型函數(shù)就是你定義函數(shù)的時(shí)候, 能接收萬能類型, 在調(diào)用時(shí), 會根據(jù)傳入值本身的類型進(jìn)行區(qū)分處理, 達(dá)到某些效果, 好處是代碼復(fù)用率高, 減少代碼冗余, 對面向?qū)ο笳Z言中泛型函數(shù)概念非常常用.

接下來使用到的py庫 functools 中的 singledispatch 模塊

使用方法

在需要進(jìn)行泛型的函數(shù)上加上裝飾器即可

from functools import singledispatch
@singledispatch
def add(obj):
? ? return obj

• 1 singledispatch : 標(biāo)記處理函數(shù)傳值類型
• 2 register(類型): 為傳值判斷類型后輸出結(jié)果
• 3 后續(xù)使用無需寫函數(shù)名, 只要有register(類型裝飾器)即可調(diào)用
• 4 定義需要判斷的類型int str tuple dict list set 根據(jù)自己需求

函數(shù)中實(shí)現(xiàn)類型判斷

from functools import singledispatch
@singledispatch
def add(obj):
? ? return obj
int類型
@add.register(int)
def _(add):
? ? print("int類型")
@add.register(str)
def _(add):
? ? print("str類型")
? ??
@add.register(list)
def _(add):
? ? print("list類型")
? ??
@add.register(tuple)
def _(add):
? ? print("tuple類型")
? ??
@add.register(dict)
def _(add):
? ? print("dict類型")
? ??
@add.register(set)
def _(add):
? ? print("set類型")
? ??
add([1,2,3]) ?

輸出結(jié)果: list類型

根據(jù)輸入的內(nèi)容進(jìn)行判斷類型輸出

對象中使用

from functools import singledispatch
class Type:
? ? @singledispatch
? ? def add(obj):
? ? ? ? return obj
? ? @add.register(int)
? ? def _(add):
? ? ? ? print("int類型")
? ? @add.register(str)
? ? def _(add):
? ? ? ? print("str")
? ? @add.register(list)
? ? def _(add):
? ? ? ? print("list類型")
? ? @add.register(tuple)
? ? def _(add):
? ? ? ? print("tuple類型")
? ? @add.register(dict)
? ? def _(add):
? ? ? ? print("dict類型")
? ? @add.register(set)
? ? def _(add):
? ? ? ? print("set類型")
Type.add([1,2,3])

輸出結(jié)果:list類型

不調(diào)用singledispatch模塊實(shí)現(xiàn)泛型函數(shù)

這里需要實(shí)現(xiàn)一個類型拼接操作, 如下代碼

在此之前需要先定義一個裝飾器, 來判斷兩個類型是否相同, 如果不同則不作后續(xù)判斷, 節(jié)省資源消耗

def check_type(func):
? ? def wrapper(*args, **kwargs):
? ? ? ? args1, args2 = args[:2]
? ? ? ? if type(args1) != type(args2):
? ? ? ? ? ? return "兩種類型不一致, 不能做拼接"
? ? ? ? return func(*args, **kwargs)
? ? return wrapper
@check_type
def add(obj1, obj2):
? ? if isinstance(obj1,list):
? ? ? ? obj1 += obj2
? ? ? ? return obj1
? ? if isinstance(obj1, str):
? ? ? ? obj1 += obj2
? ? ? ? return obj1
? ? if isinstance(obj1, tuple):
? ? ? ? obj1 += obj2
? ? ? ? return obj1
? ? if isinstance(obj1, dict):
? ? ? ? obj1 += obj2
? ? ? ? return obj1
print(add([1, 2, 3], [1, 2, 3]))

結(jié)果與上方一樣, 按需選擇

例子很簡單, 最后多用于tcp/ip接收判斷使用

提示: bool類型也是可以的，完！

Python泛型思考

近日在學(xué)習(xí)Python內(nèi)容時(shí)學(xué)習(xí)到了泛型，但從個人看法來說Python泛型與Java的泛型有很大的不同，在此提出一點(diǎn)個人的看法

首先，針對Java的泛型，其主要作用是作為某些以后才指定類型的替代，在編寫過程中這些泛型可以在實(shí)例化過程中由參數(shù)指定，典型例子如集合類當(dāng)中的泛型

List<String> list = new ArrayList<String>()

這就相當(dāng)于指定了該集合類的新類型。泛型使用的原因是可以加強(qiáng)類型轉(zhuǎn)化的安全性以及減少轉(zhuǎn)換的次數(shù)。比如在上例中的List集合中，如果從中取出一個元素，在未指明泛型的前提下，取出的類型元素只能是Object，必須使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的類型才能供后續(xù)代碼使用。

那么，此處就可能存在問題，因?yàn)闆]有指明泛型，那么意味著加入集合的時(shí)候只要你的元素類型是Object即可加入，由于在Java中Object為最高基類，意味著任何元素都可加入泛型當(dāng)中，由此，沒有任何辦法保證你取出的元素一定是你想要的的類型，所以此時(shí)為保證程序健壯性必須處理ClassCastException異常；但在指明泛型后，由于出入都可以限制元素類型，所以減少了此種轉(zhuǎn)換的異常，也就保證了轉(zhuǎn)換的安全性。

由以上描述可以知道，泛型首先要求的是你能夠在實(shí)例化時(shí)指定類型，所以泛型一般應(yīng)用于強(qiáng)類型的語言當(dāng)中才比較好用，但Python本身是弱類型語言，所以Python的泛型并不完全是這種作用

Python的泛型類Generic的注釋中提到，

A generic type is typically declared by inheriting from an instantiation of this class with one or more type variables.

也就是說，Python 的泛型類型是繼承這個類之后才會聲明，這種聲明方式與Python的抽象類聲明方式十分類似。以IO下的三個實(shí)現(xiàn)類為例，其聲明分別為

class IO(Generic[AnyStr]):
class BinaryIO(IO[bytes]):
class TextIO(IO[str]):

從這些定義中可以看出，在聲明泛型類之后IO類便可以使用泛型的方式去作為其他類的基類定義，

并且AnyStr在Python的類型聲明中是包含了bytes與str兩類的，由此我們可以發(fā)現(xiàn)Python的泛型與Java泛型的一個最根本區(qū)別：Python 的泛型是在聲明時(shí)就指定了泛型類型，也就是說，Python的泛型類型主要作用是：某個類存在多種使用場景，并且我們可以預(yù)知各個使用場景的類型，為了將原始代碼能夠廣泛應(yīng)用于其他場景上使用泛型去保障代碼在各個場景上的通用性。因此，在泛型類的聲明中并不像其他語言一樣使用類似T的方式去替代類型，而是直接使用已經(jīng)聲明的泛型類型在代碼中書寫，如readline函數(shù)的定義

? ? @abstractmethod
? ? def readline(self, limit: int = -1) -> AnyStr:
? ? ? ? pass

由此，我們可以歸納Python泛型的兩個條件：

1.繼承Generic類，并在類的參數(shù)中指明泛型類型

2.在實(shí)現(xiàn)中使用泛型類型參與代碼編寫

最后，由于在聲明時(shí)就已經(jīng)指定了泛型的類型，所以Python泛型更大程序上我認(rèn)為是一個具有輔助說明的功能，相當(dāng)于說明在編寫當(dāng)中告訴編程人員應(yīng)當(dāng)使用什么類型，這其實(shí)從另一個層面上也是在其他語言中泛型功能的一大體現(xiàn) 

以上為個人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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