Python函数重载

Question

我知道Python不支持方法重载，但是我遇到了一个似乎无法用一种很好的Pythonic方法解决的问题。

我正在制作一个角色需要射击各种子弹的游戏，但是如何编写用于创建这些子弹的不同功能？例如，假设我有一个函数，该函数创建一个以给定速度从A点移动到B点的子弹。我会写一个像这样的函数：

    def add_bullet(sprite, start, headto, speed):
        ... Code ...

但是我想编写其他创建项目符号的功能，例如：

    def add_bullet(sprite, start, direction, speed):
    def add_bullet(sprite, start, headto, spead, acceleration):
    def add_bullet(sprite, script): # For bullets that are controlled by a script
    def add_bullet(sprite, curve, speed): # for bullets with curved paths
    ... And so on ...

以此类推。有没有一种更好的方法可以在不使用太多关键字参数的情况下实现快速更新呢？重命名各功能是非常糟糕的一点，因为你要么add_bullet1，add_bullet2或add_bullet_with_really_long_name。

要解决一些答案：

1. 不，我无法创建Bullet类层次结构，因为那太慢了。管理项目符号的实际代码在C中，而我的函数是C API的包装器。

2. 我知道关键字参数，但是检查各种参数组合变得很烦人，但是默认参数可以像 acceleration=0

Answer 1

首先，需要了解重载的概念以及为什么它不适用于python。

当使用在编译时可以区分数据类型的语言时，可以在编译时进行选择。创建用于编译时选择的此类替代函数的操作通常称为重载函数。（维基百科）

Python是一种动态类型的语言，因此重载的概念根本不适用于它。但是，所有这些都不会丢失，因为我们可以在运行时创建此类替代函数：

在将数据类型标识推迟到运行时的编程语言中，必须根据功能参数的动态确定类型，在运行时进行其他功能的选择。以这种方式选择其替代实现的功能通常被称为多方法。（维基百科）

因此，我们应该能够做到多方法在python-或者，它也可称为：多分派。

多次调度

多重方法也称为多重调度：

多种调度或多种方法是某些面向对象的编程语言的功能，其中可以基于多个参数的运行时（动态）类型来动态调度函数或方法。（维基百科）

Python不支持这个开箱1，但是，因为它发生，有一个优秀的Python包称为multipledispatch这正是这么做的。

解决方案

这是我们可能如何使用multidispatch 2包来实现你的方法的方法：

>>> from multipledispatch import dispatch
>>> from collections import namedtuple  
>>> from types import *  # we can test for lambda type, e.g.:
>>> type(lambda a: 1) == LambdaType
True

>>> Sprite = namedtuple('Sprite', ['name'])
>>> Point = namedtuple('Point', ['x', 'y'])
>>> Curve = namedtuple('Curve', ['x', 'y', 'z'])
>>> Vector = namedtuple('Vector', ['x','y','z'])

>>> @dispatch(Sprite, Point, Vector, int)
... def add_bullet(sprite, start, direction, speed):
...     print("Called Version 1")
...
>>> @dispatch(Sprite, Point, Point, int, float)
... def add_bullet(sprite, start, headto, speed, acceleration):
...     print("Called version 2")
...
>>> @dispatch(Sprite, LambdaType)
... def add_bullet(sprite, script):
...     print("Called version 3")
...
>>> @dispatch(Sprite, Curve, int)
... def add_bullet(sprite, curve, speed):
...     print("Called version 4")
...

>>> sprite = Sprite('Turtle')
>>> start = Point(1,2)
>>> direction = Vector(1,1,1)
>>> speed = 100 #km/h
>>> acceleration = 5.0 #m/s
>>> script = lambda sprite: sprite.x * 2
>>> curve = Curve(3, 1, 4)
>>> headto = Point(100, 100) # somewhere far away

>>> add_bullet(sprite, start, direction, speed)
Called Version 1

>>> add_bullet(sprite, start, headto, speed, acceleration)
Called version 2

>>> add_bullet(sprite, script)
Called version 3

>>> add_bullet(sprite, curve, speed)
Called version 4