熊猫为什么/如何将方括号与.loc和.iloc一起使用？

Question

因此.loc和.iloc不是典型的函数。它们以某种方式使用[和]来包围参数，使其与普通数组索引相当。然而，我从未在另一个库中看到过这种情况（我可以想到，可能numpy就是这样的东西，我不知道它在技术上是如何工作的/在python代码中是如何定义的）。

本例中的括号是否只是函数调用的语法糖？如果是这样，那么如何让任意函数使用括号而不是括号呢？否则，它们的使用/定义有什么特殊之处？

Answer 1

在封盖下面，两者都在使用\uuuuuu setitem\uuuuuuuu和\uuuuuuuu getitem\uuuuuuuu功能。

Answer 2

注：本答案的第一部分是我对另一个问题的回答的直接改编，该问题在本问题重新开始之前已得到回答。我将在第二部分详细介绍“为什么”。

因此.loc和.iloc不是典型的函数

的确，它们根本不是函数。我将用loc做例子，iloc是类似的（它使用不同的内部类）。检查loc实际上是什么的最简单方法是：

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

哪张照片

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

这告诉我们df.loc是_LocIndexer类的实例。语法loc[]来源于这样一个事实，即_LocIndexer定义了__getitem__和__setitem__^*，这是python在使用方括号语法时调用的方法。

是的，从技术上讲，方括号是某些函数调用的语法糖，而不是您所认为的函数（当然，python是以这种方式设计的有很多原因，我在这里不详细介绍，因为1）我不是足够的专家，无法提供详尽的答案；2）关于这个话题，网络上有很多更好的资源）。

^{*从技术上讲，是它的基类\u LocationIndexer定义了这些方法，我在这里简化了一点}

为什么熊猫会将方括号与.loc和.iloc一起使用？

我在这里进入了猜测领域，因为我找不到任何明确谈论熊猫设计选择的文档，然而：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：在python中，分配给函数调用是一个语法错误，因此不能用方括号表示法处理函数调用：

# 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

函数调用使用圆括号，调用基础的__call__方法（注意，任何定义__call__的类都是可调用的，所以函数调用是一个不正确的术语，因为python不在乎某个东西是否是函数或只是表现得像一个）。

相反，使用方括号，或者调用\uuuu getitem\uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu或\uuuuuuu setitem\uuuuuuuuuuuuuuu，具体取决于调用发生的时间（\uuuuuuuuu setitem\uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu如果它位于赋值运算符的左侧，则在任何其他情况下。无法通过函数调用模拟这种行为，您需要一个setter方法来修改数据帧中的数据，但在赋值操作中仍然不允许：

# 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

当使用loc时，您仍然试图引用数据帧中的某些项，因此使用相同的语法而不是要求用户使用一些getter和setter函数更为一致（我认为这也是“更具pythonic性的”，但这是一个模糊的概念，我宁愿远离它）。