python - Pandas 为什么/如何在 .loc 和 .iloc 中使用方括号？

Question

所以 .loc 和 .iloc 不是你的典型函数。他们以某种方式使用 [ 和 ] 来包围参数，以便它与普通数组索引相当。但是，我从未在另一个库中看到过这个（我可以想到，也许 numpy 就像我正在空白的东西），而且我不知道它在技术上是如何工作的/在 python 代码中定义的。

在这种情况下，括号是否只是函数调用的语法糖？如果是这样，那么如何使任意函数使用括号而不是括号？否则，它们的使用/定义 Pandas 有什么特别之处？

Answer 1

注意：这个答案的第一部分是我对另一个问题的回答的直接改编，在重新打开这个问题之前已经回答了这个问题。我在第二部分扩展了“为什么”。

所以 .loc 和 .iloc 不是你的典型函数

事实上，它们根本不是函数。我会用 , 来做例子loc，iloc是类似的（它使用不同的内部类）。检查loc实际情况的最简单方法是：

import pandas as pd
df = pd.DataFrame()
print(df.loc.__class__)

哪个打印

<class 'pandas.core.indexing._LocIndexer'>

这告诉我们这df.loc是一个_LocIndexer类的实例。该语法loc[]源自_LocIndexer定义__getitem__和__setitem__^*的事实，这是每当您使用方括号语法时 python 调用的方法。

所以是的，从技术上讲，括号是某些函数调用的语法糖，而不是您认为的函数（当然，python 设计成这种方式的原因有很多，我不会在这里详细介绍，因为 1）我我不够专业，无法提供详尽的答案，并且 2）网上有很多关于这个主题的更好的资源）。

^{*从技术上讲，它_LocationIndexer是定义这些方法的基类，我在这里简化了一点}

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为什么 Pandas 在 .loc 和 .iloc 中使用方括号？

我在这里进入推测区域，因为我找不到任何明确谈论 Pandas 中的设计选择的文档，但是：我认为选择方括号至少有两个很好的理由。

第一个也是最重要的原因是：你根本不能用方括号表示法来处理函数调用，因为分配给函数调用是 python 中的语法错误：

# contrived example to show this can't work
a = []
def f():
  global a
  return a
f().append(1) # OK
f() = dict() # SyntaxError: cannot assign to function call

对“函数”调用使用圆括号，调用底层__call__方法（请注意，任何定义了__call__is 的类callable，所以“函数”调用是一个不正确的术语，因为 python 不关心某个东西是函数还是只是表现得像一个）。

相反，使用方括号可以调用__getitem__或__setitem__取决于调用发生的时间（__setitem__如果它在赋值运算符的左侧，__getitem__在任何其他情况下）。无法通过函数调用来模仿这种行为，您需要一个 setter 方法来修改数据框中的数据，但在赋值操作中仍然不允许这样做：

# imaginary method-based alternative to the square bracket notation:
my_data = df.get_loc(my_index)
df.set_loc(my_index, my_data*2)

这个例子让我想到了第二个原因：一致性。您可以通过方括号访问 DataFrame 的元素：

something = df['a']
df['b'] = 2*something

使用时，loc您仍在尝试引用 DataFrame 中的某些项目，因此使用相同的语法而不是要求用户使用一些 getter 和 setter 函数更加一致（我相信它也是“更多的 Pythonic”，但是这是一个模糊的概念，我宁愿远离）。

Answer 2

在封面下，两者都在使用__setitem__和__getitem__功能。