类本身的运算符重载

Question

我觉得这段代码应该可以工作，但是第二个表达式失败了。这是为什么？

class Foo:
    @classmethod
    def __matmul__(cls, other):
        return "abc" + other


print(Foo.__matmul__("def"))  # OK
print(Foo @ "def")  # TypeError: unsupported operand type(s) for @: 'type' and 'str'

同样适用于

__getattr__

：

class Foo:
    @classmethod
    def __getattr__(cls, item):
        return "abc" + item


print(Foo.__getattr__("xyz")) # OK
print(Foo.xyz) # AttributeError: type object 'Foo' has no attribute 'xyz'

解决方案是使用元类

class MetaFoo(type):
    def __matmul__(cls, other):
        return "abc" + other


class Foo(metaclass=MetaFoo):
    pass


print(Foo.__matmul__("def"))  # OK
print(Foo @ "def")  # OK

这是 (C)Python 中的错误吗？

要明确的是，问题是为什么在没有元类的情况下

print(Foo @ "def")  

在第一个示例中不起作用？

Answer 1

您观察到的行为不是 Python 中的错误，而是运算符重载和类方法设计在 Python 中工作方式的结果。

在第一个示例中，您已将

__matmul__

定义为类方法。虽然这允许直接在类上调用它 (

Foo.__matmul__("def")

)，但它不允许对类本身使用

@

运算符。在Python中，当您使用像

@

这样的运算符时，Python会在左操作数的类中查找相应的特殊方法（在本例中为

__matmul__

）。由于

Foo

是

type

的实例（因为 Python 中的类是

type

的实例），Python 在

__matmul__

上查找

type

，而不是在

Foo

上。