Python 裏的「單分派泛函數」究竟是什麼？

泛型，若是你學過Java ，應該對它不陌生吧。但你可能不知道在 Python 中（3.4+ ），也能夠實現簡單的泛型函數。

在Python中只能實現基於單個（第一個）參數的數據類型來選擇具體的實現方式，官方名稱 是 single-dispatch。你或許聽不懂，說簡單點，就是能夠實現第一個參數的數據類型不一樣，其調用的函數也就不一樣。

singledispatch 是 PEP443 中引入的，若是你對此有興趣，PEP443 應該是最好的學習文檔：

https://www.python.org/dev/peps/pep-0443/

A generic function is composed of multiple functions implementing the same operation for different types. Which implementation should be used during a call is determined by the dispatch algorithm. When the implementation is chosen based on the type of a single argument, this is known as single dispatch.

它使用方法極其簡單，只要被singledispatch 裝飾的函數，就是一個單分派的（single-dispatch ）的泛函數（generic functions）。

單分派：根據一個參數的類型，以不一樣方式執行相同的操做的行爲。

多分派：可根據多個參數的類型選擇專門的函數的行爲。

泛函數：多個函數綁在一塊兒組合成一個泛函數。

這邊舉個簡單的例子，介紹一下使用方法

from functools import singledispatch

@singledispatch
def age(obj):
    print('請傳入合法類型的參數！')

@age.register(int)
def _(age):
    print('我已經{}歲了。'.format(age))

@age.register(str)
def _(age):
    print('I am {} years old.'.format(age))


age(23)  # int
age('twenty three')  # str
age(['23'])  # list

執行結果

我已經23歲了。
I am twenty three years old.
請傳入合法類型的參數！

提及泛型，其實在 Python 自己的一些內建函數中並很多見，好比 len() ， iter()，copy.copy() ，pprint() 等

你可能會問，它有什麼用呢？實際上真沒什麼用，你不用它或者不認識它也徹底不影響你編碼。

我這裏舉個例子，你能夠感覺一下。

你們都知道，Python 中有許許多的數據類型，好比 str，list， dict， tuple 等，不一樣數據類型的拼接方式各不相同，因此我這裏我寫了一個通用的函數，能夠根據對應的數據類型對選擇對應的拼接方式拼接，並且不一樣數據類型我還應該提示沒法拼接。如下是簡單的實現。

def check_type(func):
    def wrapper(*args):
        arg1, arg2 = args[:2]
        if type(arg1) != type(arg2):
            return '【錯誤】：參數類型不一樣，沒法拼接!!'
        return func(*args)
    return wrapper


@singledispatch
def add(obj, new_obj):
    raise TypeError

@add.register(str)
@check_type
def _(obj, new_obj):
    obj += new_obj
    return obj


@add.register(list)
@check_type
def _(obj, new_obj):
    obj.extend(new_obj)
    return obj

@add.register(dict)
@check_type
def _(obj, new_obj):
    obj.update(new_obj)
    return obj

@add.register(tuple)
@check_type
def _(obj, new_obj):
    return (*obj, *new_obj)

print(add('hello',', world'))
print(add([1,2,3], [4,5,6]))
print(add({'name': 'wangbm'}, {'age':25}))
print(add(('apple', 'huawei'), ('vivo', 'oppo')))

# list 和 字符串 沒法拼接
print(add([1,2,3], '4,5,6'))

輸出結果以下

hello, world
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
{'name': 'wangbm', 'age': 25}
('apple', 'huawei', 'vivo', 'oppo')
【錯誤】：參數類型不一樣，沒法拼接!!

若是不使用singledispatch 的話，你可能會寫出這樣的代碼。

def check_type(func):
    def wrapper(*args):
        arg1, arg2 = args[:2]
        if type(arg1) != type(arg2):
            return '【錯誤】：參數類型不一樣，沒法拼接!!'
        return func(*args)
    return wrapper

@check_type
def add(obj, new_obj):
    if isinstance(obj, str) :
        obj += new_obj
        return obj

    if isinstance(obj, list) :
        obj.extend(new_obj)
        return obj

    if isinstance(obj, dict) :
        obj.update(new_obj)
        return obj

    if isinstance(obj, tuple) :
        return (*obj, *new_obj)

print(add('hello',', world'))
print(add([1,2,3], [4,5,6]))
print(add({'name': 'wangbm'}, {'age':25}))
print(add(('apple', 'huawei'), ('vivo', 'oppo')))

# list 和 字符串 沒法拼接
print(add([1,2,3], '4,5,6'))

輸出以下

hello, world
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
{'name': 'wangbm', 'age': 25}
('apple', 'huawei', 'vivo', 'oppo')
【錯誤】：參數類型不一樣，沒法拼接!!

以上是我我的的一些理解，若有誤解誤傳，還請你後臺留言幫忙指正！

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