Sobrecarga de operadores em Python
Sobrecarga de operadores é uma maneira muito elegante de implementar uma álgebra simples para suas classes. Por exemplo os números racionais. Um racional são dois inteiros na forma a/b. a é um inteiro e b é um inteiro diferente de zero.
Atualização em 29 de Maio de 2012: aparentemente no post inteiro e no código também o significado de divisor e dividendo estão trocados! Fiquem a vontade para postar nos comentários suas versões com o código correto.
Uma classe em Python que modela o comportamento dos racionais:
class Racional:
def __init__(self, divisor, dividendo):
self.divisor = divisor
self.dividendo = dividendo
def __str__(self):
return str(self.divisor) + '/' + str(self.dividendo)
Programa 1 – Classe Racional com saÃda em string da forma a/b
Salvando esse código como Racional.py podemos chama-lo assim:
>>> from Racional import *
>>> a = Racional(1,2)
>>> print a
1/2
O que fizemos foi chamar o modulo Racional, instanciar um Racional com divisor 1 e dividendo 2 e depois mandamos imprimi-la. A string de saÃda foi “1/2″. Agora um código um pouco mais interessante:
class Racional:
def __init__(self, divisor, dividendo):
self.divisor = divisor
self.dividendo = dividendo
def __str__(self):
return str(self.divisor) + '/' + str(self.dividendo)
def __mul__(self, outro):
divisor = self.divisor*outro.divisor
dividendo = self.dividendo*outro.dividendo
return Racional(divisor, dividendo)
Programa 2 – Classe Racional com sobrecarga do operador *
Um exemplo de uso do programa 2:
>>> from Racional import *
>>> a = Racional(1,2)
>>> b = Racional(3,4)
>>> c = a*b
>>> print c
3/8
O que nós fizemos foi instanciar dois racionais, a é 1/2 e b é 3/4. c é a multiplicação de a com b.
A operação de multiplicação de racionais foi feita da seguinte forma:
Quando definimos o método __mul__() estamos fazendo a sobrecarga do operador *. O método __mul__ sempre vai exigir dois parâmetros, o self que é o próprio objeto que está à esquerda do operador e outro objeto que eu chamei de outro, ele vai estar à direita do operador *.
É importante notar que um método de sobrecarga pede para que você retorne uma nova instância da classe Racional. Essa nova instância é o objeto que representa a multiplicação dos dois objetos anteriores, no caso, a e b.
Talvez você ainda não tenha se dado conta da beleza desse pequeno código. Num código em C ou Pascal (ou até mesmo em C++ ou Java quando não bem escrito) o mesmo código provavelmente seria assim:
a = Racional(1,2)
b = Racional(3,4)
c = a.soma(b)
ou coisa pior como funções somaRacionais(). No nosso código toma a semântica do operador * ficou encapsulada dentro da classe. Isso é lindo.
Vamos fazer mais uma sobrecarga, a do operador +:
class Racional:
def __init__(self, divisor, dividendo):
self.divisor = divisor
self.dividendo = dividendo
def __str__(self):
return str(self.divisor) + '/' + str(self.dividendo)
def __mul__(self, outro):
divisor = self.divisor*outro.divisor
dividendo = self.dividendo*outro.dividendo
return Racional(divisor, dividendo)
def __add__(self, outro):
divisor = self.divisor * outro.dividendo + outro.divisor * self.dividendo
dividendo = self.dividendo * outro.dividendo
return Racional(divisor, dividendo)
Programa 3 – Agora com o operador +
Podemos usar esse código assim:
>>> from Racional import *
>>> a = Racional(1,2)
>>> b = Racional(3,4)
>>> c = a+b
>>> print c
10/8
O que fizemos foi instanciar os mesmos a e b de antes mas agora c foi criado somando a e b. A operação foi efetuada assim:
Para fazer a sobrecarga do + usamos o método __add__ que recebeu dois parâmetros, o objeto self (ele mesmo) e o objeto outro.
Pronto, acho que agora você já sabe como fazer sobre carga de operadores. Alguns métodos que você pode sobrecarregar:
- __add__: Adição. A+B
- __sub__: Sutração. A-B
- __mul__: Multiplicação. A*B
- __div__: Divisão. A/B
- __mod__: Resto da divisão. A%B
- __pos__: Identidade. +A
- __neg__: Negativo. -A
- __abs__: Absoluto. |A|
Existem muitos, muitos outros métodos que você pode sobrecarregar. Esses foram aà de cima são só alguns dos métodos numéricos.
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