python - 重载恒等运算符的目的

Question

为什么在 Python 中不能重载恒等比较运算符？每个其他比较运算符都可以自定义，那么为什么不进行身份比较呢？

Answer 1

你不能覆盖'is'，因为它通过比较它们的内存地址（即指针比较）来测试两个对象是否是同一个对象。

Answer 2

简单来说，因为身份算子的目的是为了检验身份。身份意味着“对象真正是什么”。运算符的重点是能够测试两个对象是否“真的”是同一个对象，而不是根据自己的规则它们是否“想要”被认为是相同的。

Answer 3

支持具有可变状态的对象的编程语言通常提供一个运算符，可以测试两个对象是否实际上是同一个对象。在这种情况下，“相同”意味着对象实际上是相同的对象（例如，内存中的相同字节块（或者编译器设计者选择表示对象）。但是，对于许多类型的数据结构，有其他类型的等价关系可能对程序员来说更突出。例如，给定一个 List 接口，程序员可能只关心两个列表是否包含相同顺序的等价元素。这只有在有一些的情况下才真正重要区分具有等价元素的两个 List 的方法。因为许多编程语言都支持可变状态，改变对象状态的操作正是可以区分此类对象的一种方式。

例如，给定列表的可变实现，我们可能有：

x = make a list of 1 2 3
y = x
z = make a list of 1 2 3 4

x same as y?  yes.
x equal to y? yes.
x same as z?   no.
x equal to z?  no.

add 4 to end of x

x same as y?  yes.
x equal to y? yes.
x same as z?   no.
x equal to z? yes. ##

在没有可变状态的函数式编程语言中，甚至在具有可变状态但我们使用函数式样式的语言中，我们不会像这样破坏性地修改列表，而是添加操作会返回一个新列表（可能与其他列表共享结构）。在这种情况下，任何元素序列都可能只有一个列表，因此我们可以：

x = make a list of 1 2 3
y = x
z = make a list of 1 2 3 4

x same as y?  yes.
x equal to y? yes.
x same as z?   no.
x equal to z?  no.

x' = add 4 to end of x

x same as y?  yes.
x equal to y? yes.
x same as z?   no.
x equal to z?  no.
x same as x'?  no.
x equal to x'? no.

x' same as x?    no.
x' equal to x?   no.
x' same as z?   yes. ## or no, depending on implementation
x' equal to z?  yes.
x' same as x'?  yes.
x' equal to x'? yes.

事实是

x same as y?  yes.
x equal to y? yes.
x same as z?   no.
x equal to z?  no.

始终保持不变对于推理程序的行为很有用。

当我们以面向对象的方式进行编程时，对象标识是一个重要的概念，并且实际上是语言的原语之一，就像布尔运算符或数值比较一样。如果它可以被覆盖，则无法执行一整类优化，并且您可能会引入一些很难追踪的错误。例如，考虑（也许是人为的例子）：

# frob x and y, but never frob an object twice
frobBoth x y
  if x same as y         # **
    frob x
  else
    frob x
    frob y
  end if

如果您可以覆盖same as，那么您可能不会frob同时使用xand y，因为same as即使xandy不是同一个对象也可能返回 true 。

在对象标识可能很重要的语言中，需要有一个不能被覆盖的对象标识运算符。引入一个可以以某种方式覆盖的相等运算符通常也很有用，这样可以很容易地检查两个对象是否以某种有用的方式等价（这将特定于对象的类型）。

• 在 Python 中，恒等运算符 isis和等式运算符是==，可以通过__eq__方法自定义。
• 再举一个例子，在 Java 中，恒等运算符是==，而相等运算符是Object.equals(Object)。

值得注意的是，在许多语言中，相等运算符的默认实现是对象标识。这可能很好，因为对象标识通常比其他更复杂的相等关系更快地测试。