数量乘法实现的疑问

Question

bobo老师，您好！请问在Vector数量乘法中，为什么把__mul__改成__rmul__就可以实现k的位置不同，代码里面好像看不出来？

Answer 1

提问者 公孙睿Python 2020-02-23 06:56:02

老师好！我就是区别不出这两个方法有什么不同？

• liuyubobobo #1

  如果你只定义了 __mul__，没有定义 __rmul__，运行这句话会出错：print("{} * {} = {}".format(3, vec, 3 * vec))。试试看删除 __rmul__ 的定义，看看运行 main 函数会发生什么？出错的原因就是，因为没有 __rmul__，程序不知道如何计算 3 * vec。

• liuyubobobo #2

  同理，你可以把 __rmul__ 的定义修改成 return Vector([k * e for e in self])，然后删除 __mul__ 的定义（这样做，__rmul__ 的逻辑是独立的，不依靠__mul__）。现在，你的程序里只有 __rmul__ 的定义，没有 __mul__ 的定义了。再运行 main 函数 试试看？此时，运行这句话会出错：print("{} * {} = {}".format(vec, 3, vec * 3))。试试看？出错的原因就是，因为没有 __mul__，程序不知道如何计算 vec * 3。

• 提问者 公孙睿Python 回复 liuyubobobo #3

  这个我大概明白，就是对__rmul__这个方法的逻辑不太明白，为什么写成 return self * k 就可以实现，可以写成 return k * self 吗？两者有什么不同？

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Answer 2

liuyubobobo 2020-02-23 06:01:02

我不确定我是不是理解了你的问题。

我们不是把 __mul__ 改成了 __rmul__，而是 添加了 __rmul__ 方法。

__mul__ 定义了 self * k 是如何运算的；

__rmul__ 定义了 k * self 是如何运算的。

==========

在 main 函数中，运行 vec * 3 的过程，就会执行 Vector 类的 __mul__ 逻辑。

Vector 的 __mul__ 逻辑是这样的：

def __mul__(self, k):
    """返回数量乘法的结果向量：self * k"""
    return Vector([k * e for e in self])

这个逻辑已经很完整了，返回了一个新的 Vector 类的对象。这里，我相信你没有问题。

但是，在 main 函数中，计算 3 * vec 的时候，此时，这个 3 在 vec 的左边，不能执行 __mul__，需要执行 __rmul__，这就是我们写 __rmul__ 的意义。

__rmul__ 的逻辑是这样的：

def __rmul__(self, k):
    """返回数量乘法的结果向量：k * self"""
    return self * k

进入 __rmul__ 以后，就一句话，执行 return self * k

此时，为了计算这个 self * k，因为 k 在右边，所以又会调用 __mul__ 的逻辑，进入了这个函数：

def __mul__(self, k):
    """返回数量乘法的结果向量：self * k"""
    return Vector([k * e for e in self])

在 __mul__ 这个函数中，再次按照 __mul__ 的定义，创建了一个新的 Vector，返回了回去。

以上是整个执行过程。

==========

补充说明1：

def __rmul__(k, self) return __mul__ 的写法不对，因为语法不对。

补充说明2：

def __rmul__(self, k):
    """返回数量乘法的结果向量：k * self"""
    return self * k

这个 __rmul__ 函数本质其实就是在说，k * self 的运算结果，和 self * k 一样。

如果还不能理解，把 __rmul__ 写成这样也是正确的：

def __rmul__(self, k):    
    """返回数量乘法的结果向量：k * self"""
    return Vector([k * e for e in self])

如果你还不能理解，我也不知道要怎么解释了。。。

继续加油！：）

• 提问者 公孙睿Python #1

  老师好！我就是区别不出这两个方法有什么不同？

• 提问者 公孙睿Python #2

  谢谢老师的指点，我大概明白了。同时又有了新的问题，就是程序在执行的时候，内部的原理是怎么样的？比如我调用的时候，写了两个向量相加，它怎么知道要调用的是__add__，而不是__sub__?

• 提问者 公孙睿Python #3

  比如我写了一个加法的方法，def add(a, b)： return  a + b,调用的时候，我输入 add(3, 4), 这里我就很明显的写了调用add()这个方法。而例子中，调用的时候，只是写了vec + vec2,它是怎么知道要掉用__add__方法的？

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