# `operator` --- 標準運算子替代函式

原始碼：Lib/operator.py

`operator` module（模組）提供了一套與 Python 原生運算子對應的高效率函式。例如，`operator.add(x, y)` 與表示式 `x+y` 相同。許多函式名與特殊方法名相同，只是沒有雙底線。為了向後相容，許多包含雙底線的函式被保留了下來，但為了易於表達，建議使用沒有雙底線的函式。

函式種類有物件的比較運算、邏輯運算、數學運算以及序列運算。

物件比較函式適用於所有物件，函式根據它們對應的 rich comparison 運算子命名：

operator.lt(a, b)
operator.le(a, b)
operator.eq(a, b)
operator.ne(a, b)
operator.ge(a, b)
operator.gt(a, b)
operator.__lt__(a, b)
operator.__le__(a, b)
operator.__eq__(a, b)
operator.__ne__(a, b)
operator.__ge__(a, b)
operator.__gt__(a, b)

  在 a 和 b 之間進行 "rich comparison"。具體來說，`lt(a, b)` 與 `a < b` 相同，`le(a, b)` 與 `a <= b` 相同，`eq(a, b)` 與 `a == b` 相同，`ne(a, b)` 與 `a != b` 相同，`gt(a, b)` 與 `a > b` 相同，`ge(a, b)` 與 `a >= b` 相同。注意這些函式可以回傳任何值，無論它是否可當作 boolean（布林）值。關於 rich comparison 的更多資訊請參考 Comparisons。

邏輯運算通常也適用於所有物件，並且支援真值檢測、識別性測試和 boolean 運算：

operator.not_(obj)
operator.__not__(obj)

  回傳 `not` obj 的結果。（請注意物件實例並沒有 `__not__()` method（方法）；只有直譯器核心定義此操作。結果會受 `__bool__()` 和 `__len__()` method 影響。）

operator.truth(obj)

  如果 obj 為真值則回傳 `True`，否則回傳 `False`。這等價於使用 `bool` 建構函式。

operator.is_(a, b)

  回傳 `a is b`。測試物件識別性。

operator.is_not(a, b)

  回傳 `a is not b`。測試物件識別性。

operator.is_none(a)

  回傳 `a is None`。測試物件識別性。

  在 3.14 版被加入.

operator.is_not_none(a)

  回傳 `a is not None`。測試物件識別性。

  在 3.14 版被加入.

數學和位元運算的種類是最多的：

operator.abs(obj)
operator.__abs__(obj)

  回傳 obj 的絕對值。

operator.add(a, b)
operator.__add__(a, b)

  對於數字 a 和 b，回傳 `a + b`。

operator.and_(a, b)
operator.__and__(a, b)

  回傳 x 和 y 位元運算與 (and) 的結果。

operator.floordiv(a, b)
operator.__floordiv__(a, b)

  回傳 `a // b`。

operator.index(a)
operator.__index__(a)

  回傳 a 轉換為整數的結果。等價於 `a.__index__()`。

  在 3.10 版的變更: 結果總是 `int` 型別。在過去的版本中，結果可能為 `int` 子類別的實例。

operator.inv(obj)
operator.invert(obj)
operator.__inv__(obj)
operator.__invert__(obj)

  回傳數字 obj 按位元取反 (inverse) 的結果。這等價於 `~obj`。

operator.lshift(a, b)
operator.__lshift__(a, b)

  回傳 a 左移 b 位的結果。

operator.mod(a, b)
operator.__mod__(a, b)

  回傳 `a % b`。

operator.mul(a, b)
operator.__mul__(a, b)

  對於數字 a 和 b，回傳 `a * b`。

operator.matmul(a, b)
operator.__matmul__(a, b)

  回傳 `a @ b`。

  在 3.5 版被加入.

operator.neg(obj)
operator.__neg__(obj)

  回傳 obj 取負值的結果 (`-obj`)。

operator.or_(a, b)
operator.__or__(a, b)

  回傳 a 和 b 按位元或 (or) 的結果。

operator.pos(obj)
operator.__pos__(obj)

  回傳 obj 取正的結果 (`+obj`)。

operator.pow(a, b)
operator.__pow__(a, b)

  對於數字 a 和 b，回傳 `a ** b`。

operator.rshift(a, b)
operator.__rshift__(a, b)

  回傳 a 右移 b 位的結果。

operator.sub(a, b)
operator.__sub__(a, b)

  回傳 `a - b`。

operator.truediv(a, b)
operator.__truediv__(a, b)

  回傳 `a / b`，例如 2/3 將等於 .66 而不是 0。這也被稱為「真」除法。

operator.xor(a, b)
operator.__xor__(a, b)

  回傳 a 和 b 按位元異或 (exclusive or) 的結果。

適用於序列的操作（其中一些也適用於對映 (mapping)），包括：

operator.concat(a, b)
operator.__concat__(a, b)

  對於序列 a 和 b，回傳 `a + b`。

operator.contains(a, b)
operator.__contains__(a, b)

  回傳 `b in a` 檢測的結果。請注意運算元是反序的。

operator.countOf(a, b)

  回傳 b 在 a 中的出現次數。

operator.delitem(a, b)
operator.__delitem__(a, b)

  移除 a 中索引為 b 的值。

operator.getitem(a, b)
operator.__getitem__(a, b)

  回傳 a 中索引為 b 的值。

operator.indexOf(a, b)

  回傳 b 在 a 中首次出現所在的索引。

operator.setitem(a, b, c)
operator.__setitem__(a, b, c)

  將 a 中索引為 b 的值設為 c。

operator.length_hint(obj, default=0)

  回傳物件 obj 的估計長度。首先嘗試回傳其實際長度，再使用 `object.__length_hint__()` 得出估計值，最後才是回傳預設值。

  在 3.4 版被加入.

以下操作適用於可呼叫物件：

operator.call(obj, /, *args, **kwargs)
operator.__call__(obj, /, *args, **kwargs)

  回傳 `obj(*args, **kwargs)`。

  在 3.11 版被加入.

`operator` module 還定義了一些用於常規屬性和條目查詢的工具。這些工具適合用來編寫快速欄位提取器以作為 `map()`、`sorted()`、`itertools.groupby()` 或其他需要函式引數的函式之引數。

operator.attrgetter(attr)
operator.attrgetter(*attrs)

  回傳一個可從運算元中取得 attr 的可呼叫 (callable) 物件。如果請求了一個以上的屬性，則回傳一個包含屬性的 tupple（元組）。屬性名稱還可包含點號。例如：

  - 在 `f = attrgetter('name')` 之後，呼叫 `f(b)` 將回傳 `b.name`。

  - 在 `f = attrgetter('name', 'date')` 之後，呼叫 `f(b)` 將回傳 `(b.name, b.date)`。

  - 在 `f = attrgetter('name.first', 'name.last')` 之後，呼叫 `f(b)` 將回傳 `(b.name.first, b.name.last)`。

  等價於：

      def attrgetter(*items):
          if any(not isinstance(item, str) for item in items):
              raise TypeError('屬性名稱必須是一個字串')
          if len(items) == 1:
              attr = items[0]
              def g(obj):
                  return resolve_attr(obj, attr)
          else:
              def g(obj):
                  return tuple(resolve_attr(obj, attr) for attr in items)
          return g

      def resolve_attr(obj, attr):
          for name in attr.split("."):
              obj = getattr(obj, name)
          return obj

operator.itemgetter(item)
operator.itemgetter(*items)

  回傳一個使用運算元的 `__getitem__()` 方法從運算元中取得 item 的可呼叫物件。如果指定了多個條目，則回傳一個查詢值的 tupple。例如：

  - 在 `f = itemgetter(2)` 之後，呼叫 `f(r)` 將回傳 `r[2]`。

  - 在 `g = itemgetter(2, 5, 3)` 之後，呼叫 `g(r)` 將回傳 `(r[2], r[5], r[3])`。

  等價於：

      def itemgetter(*items):
          if len(items) == 1:
              item = items[0]
              def g(obj):
                  return obj[item]
          else:
              def g(obj):
                  return tuple(obj[item] for item in items)
          return g

  傳入的條目可以為運算元的 `__getitem__()` 所接受的任何型別。dictionary（字典）接受任意可雜湊的值。list、tupple 和字串接受索引或切片：

      >>> itemgetter(1)('ABCDEFG')
      'B'
      >>> itemgetter(1, 3, 5)('ABCDEFG')
      ('B', 'D', 'F')
      >>> itemgetter(slice(2, None))('ABCDEFG')
      'CDEFG'
      >>> soldier = dict(rank='captain', name='dotterbart')
      >>> itemgetter('rank')(soldier)
      'captain'

  使用 `itemgetter()` 從 tuple 中提取特定欄位的例子：

      >>> inventory = [('apple', 3), ('banana', 2), ('pear', 5), ('orange', 1)]
      >>> getcount = itemgetter(1)
      >>> list(map(getcount, inventory))
      [3, 2, 5, 1]
      >>> sorted(inventory, key=getcount)
      [('orange', 1), ('banana', 2), ('apple', 3), ('pear', 5)]

operator.methodcaller(name, /, *args, **kwargs)

  回傳一個在運算元上呼叫 name method 的可呼叫物件。如果給定額外的引數和/或關鍵字引數，它們也將被傳給該 method。例如：

  - 在 `f = methodcaller('name')` 之後，呼叫 `f(b)` 將回傳 `b.name()`。

  - 在 `f = methodcaller('name', 'foo', bar=1)` 之後，呼叫 `f(b)` 將回傳 `b.name('foo', bar=1)`。

  等價於：

      def methodcaller(name, /, *args, **kwargs):
          def caller(obj):
              return getattr(obj, name)(*args, **kwargs)
          return caller

## 運算子與函式間的對映

以下表格表示了抽象運算是如何對應於 Python 語法中的運算子和 `operator` module中的函式。

運算 | 語法 | 函式
--- | --- | ---
加法 | `a + b` | `add(a, b)`
字串串接 | `seq1 + seq2` | `concat(seq1, seq2)`
包含性檢測 | `obj in seq` | `contains(seq, obj)`
除法 | `a / b` | `truediv(a, b)`
除法 | `a // b` | `floordiv(a, b)`
按位元與 (And) | `a & b` | `and_(a, b)`
按位元互斥或 (Exclusive Or) | `a ^ b` | `xor(a, b)`
按位元取反 (Inversion) | `~ a` | `invert(a)`
按位元或 (Or) | `a | b` | `or_(a, b)`
取冪 | `a ** b` | `pow(a, b)`
識別性 | `a is b` | `is_(a, b)`
識別性 | `a is not b` | `is_not(a, b)`
識別性 | `a is None` | `is_none(a)`
識別性 | `a is not None` | `is_not_none(a)`
索引賦值 | `obj[k] = v` | `setitem(obj, k, v)`
索引刪除 | `del obj[k]` | `delitem(obj, k)`
索引取值 | `obj[k]` | `getitem(obj, k)`
左移 | `a << b` | `lshift(a, b)`
模除 (Modulo) | `a % b` | `mod(a, b)`
乘法 | `a * b` | `mul(a, b)`
矩陣乘法 | `a @ b` | `matmul(a, b)`
反相（算術） | `- a` | `neg(a)`
反相（邏輯） | `not a` | `not_(a)`
正數 | `+ a` | `pos(a)`
右移 | `a >> b` | `rshift(a, b)`
切片賦值 | `seq[i:j] = values` | `setitem(seq, slice(i, j), values)`
切片刪除 | `del seq[i:j]` | `delitem(seq, slice(i, j))`
切片取值 | `seq[i:j]` | `getitem(seq, slice(i, j))`
字串格式化 | `s % obj` | `mod(s, obj)`
減法 | `a - b` | `sub(a, b)`
真值檢測 | `obj` | `truth(obj)`
比較大小 | `a < b` | `lt(a, b)`
比較大小 | `a <= b` | `le(a, b)`
相等性 | `a == b` | `eq(a, b)`
不等性 | `a != b` | `ne(a, b)`
比較大小 | `a >= b` | `ge(a, b)`
比較大小 | `a > b` | `gt(a, b)`

## 原地 (in-place) 運算子

許多運算都有「原地」版本。以下列出的是提供對原地運算子（與一般語法相比）更底層存取的函式，例如 statement `x += y` 相當於 `x = operator.iadd(x, y)`。換一種方式來講就是 `z = operator.iadd(x, y)` 等價於複合陳述式 `z = x; z += y`。

在這些例子中，請注意當呼叫一個原地方法時，運算和賦值是分成兩個步驟來執行的。下面列出的原地函式只執行第一步，即呼叫原地方法，第二步賦值則不加處理。

對於不可變 (immutable) 的目標例如字串、數字和 tupple，更新的值會被計算，但不會被再被賦值給輸入變數：

    >>> a = 'hello'
    >>> iadd(a, ' world')
    'hello world'
    >>> a
    'hello'

對於可變 (mutable) 的目標例如 list 和 dictionary，原地方法將執行更新，因此不需要後續賦值操作：

    >>> s = ['h', 'e', 'l', 'l', 'o']
    >>> iadd(s, [' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd'])
    ['h', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd']
    >>> s
    ['h', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd']

operator.iadd(a, b)
operator.__iadd__(a, b)

  `a = iadd(a, b)` 等價於 `a += b`。

operator.iand(a, b)
operator.__iand__(a, b)

  `a = iand(a, b)` 等價於 `a &= b`。

operator.iconcat(a, b)
operator.__iconcat__(a, b)

  `a = iconcat(a, b)` 等價於 `a += b`，其中 a 和 b 為序列。

operator.ifloordiv(a, b)
operator.__ifloordiv__(a, b)

  `a = ifloordiv(a, b)` 等價於 `a //= b`。

operator.ilshift(a, b)
operator.__ilshift__(a, b)

  `a = ilshift(a, b)` 等價於 `a <<= b`。

operator.imod(a, b)
operator.__imod__(a, b)

  `a = imod(a, b)` 等價於 `a %= b`。

operator.imul(a, b)
operator.__imul__(a, b)

  `a = imul(a, b)` 等價於 `a *= b`。

operator.imatmul(a, b)
operator.__imatmul__(a, b)

  `a = imatmul(a, b)` 等價於 `a @= b`。

  在 3.5 版被加入.

operator.ior(a, b)
operator.__ior__(a, b)

  `a = ior(a, b)` 等價於 `a |= b`。

operator.ipow(a, b)
operator.__ipow__(a, b)

  `a = ipow(a, b)` 等價於 `a **= b`。

operator.irshift(a, b)
operator.__irshift__(a, b)

  `a = irshift(a, b)` 等價於 `a >>= b`。

operator.isub(a, b)
operator.__isub__(a, b)

  `a = isub(a, b)` 等價於 `a -= b`。

operator.itruediv(a, b)
operator.__itruediv__(a, b)

  `a = itruediv(a, b)` 等價於 `a /= b`。

operator.ixor(a, b)
operator.__ixor__(a, b)

  `a = ixor(a, b)` 等價於 `a ^= b`。