创建通常看起来像浮点数的类对象

Question

我希望推出自己的简单对象，该对象可以跟踪变量的单位（也许我也会添加其他属性，例如公差）。这是我目前所拥有的：

class newVar():
    def __init__(self,value=0.0,units='unknown'):
        self.value=value
        self.units=units

    def __str__(self):
        return str(self.value) + '(' + self.units + ')'

    def __magicmethodIdontknow__(self): 
        return self.value


diameter=newVar(10.0,'m') #define diameter's value and units

print diameter #printing will print value followed by units

#intention is that I can still do ALL operations of the object
#and they will be performed on the self.value inside the object.

B=diameter*2 

因为我没有正确的魔术方法，所以我得到以下输出

10.0(m)
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\user\workspace\pineCar\src\sandBox.py", line 25, in <module>
     B=diameter*2 
TypeError: unsupported operand type(s) for *: 'instance' and 'int'

我想我可以重写每个魔术方法来只返回 self.value 但这听起来是错误的。也许我需要一个装饰器？

另外，我知道我可以调用 diameter.value 但这似乎是重复的

Answer 1

我曾经尝试自己实现类似的东西，但从未成功完成。一种方法是从头开始实现一个新类，其中包含值和单位。但是如果你想在计算中使用它，你必须实现所有魔术方法，如__add__和__mul__。另一种方法是子类 float 本身：

class FloatWithUnit(float):
    def __new__(cls, val, unit):
        return float.__new__(cls, val)
    def __init__(self, val, unit):
        self.unit = unit
    def __str__(self):  
        return '%g %s' % (self, self.unit)
    def __repr__(self):
        return self.__str__()

子类化 float 显然有点棘手，因此除了 __init__ 之外，您还必须实现 __new__，更多讨论请参见 here。在命令行输入这样的对象时，会显示其单位：

In [2]: g = FloatWithUnit(9.81, 'm/s^2')

In [3]: g
Out[3]: 9.81 m/s^2

In [4]: type(g)
Out[4]: __main__.FloatWithUnit

但是当用于计算时，它的行为就像一个普通的浮点数

In [5]: g2 = 2 * g

In [6]: g2
Out[6]: 19.62

In [7]: type(g2)
Out[7]: float

Answer 2

class newVar():

    def __init__(self,value=0.0,units='unknown'):
        self.value=value
        self.units=units

    def __repr__(self):
        return str(self.value) + '(' + self.units + ')'

    def __mul__(self, other):

        if hasattr(other, "value"):
            return self.value * other.value
        else:
            return self.value * other

diameter=newVar(10.0,'m')

print diameter 
print diameter*2

另一种可能的解决方案是覆盖对象浮点表示

class newVar():

    def __init__(self,value=0.0,units='unknown'):
        self.value=value
        self.units=units

    def __repr__(self):
        return str(self.value) + '(' + self.units + ')'

    def __float__(self):

        return self.value

diameter=newVar(10.0,'m')

print diameter 
print float(diameter)*2

Answer 3

在 Python 中，您可以覆盖许多不同的运算符，其中一些用于模拟数字类型。您可以了解更多here。

在乘法的情况下，你需要做的就是像这样覆盖__mul__(self, other)：

def __mul__(self, other):
    return self.value * other

您还可以覆盖其他数字运算，例如 __add__(self, other)（用于加法）、__sub__(self, other) 等。

在一些无关紧要的注释中，您可能还想考虑一下，如果您想将直径相乘或将权重添加到直径，您想要的行为是什么。

更新

根据您的评论，您可能最好重写 John 也提到的对象的浮点表示，尽管它不像重写数学运算符那样干净：

def __float__(self):
    return self.value