为什么Python没有符号函数？
我不明白为什么Python没有一个叫做sign的函数。它有一个内置的abs函数（我觉得可以把它看作是sign的姐妹），但就是没有sign。
在Python 2.6中甚至有一个copysign函数（在math库里），但没有sign。既然可以直接写一个sign函数，为什么还要写copysign(x,y)呢？你可以用abs(x) * sign(y)直接得到copysign的效果，这样更清楚：x的符号是y的符号。而用copysign就得记住是x的符号是y的，还是y的符号是x的！
显然，sign(x)并没有提供比cmp(x,0)更多的东西，但它的可读性会更好（对于像Python这样注重可读性的语言来说，这会是一个很大的优点）。
如果我是Python的设计者，我会反过来：不提供cmp这个内置函数，而是提供sign。当你需要cmp(x,y)时，可以直接用sign(x-y)（或者对于非数字的情况，直接用x>y，当然这需要sorted接受布尔值而不是整数比较器）。这样也更清楚：当x>y时是正数（而用cmp时你得记住约定：第一个数大时是正数，但也可能是反过来的）。当然，cmp在其他方面也有它的意义（比如在排序非数字的东西时，或者如果你想保持排序的稳定性，这用布尔值是做不到的）。
所以，问题是：为什么Python的设计者决定不把sign函数放进语言里？为什么要有copysign而没有它的“亲戚”sign呢？
我是不是漏掉了什么？
编辑 - 在Peter Hansen的评论之后。 你没有用它也没关系，但你没有说你用Python做什么。在我使用Python的七年里，我无数次需要它，最后一次真是让我忍无可忍了！
是的，你可以传递cmp，但我需要传递它的90%的时候都是在像lambda x,y: cmp(score(x),score(y))这样的用法中，而用sign也能很好地工作。
最后，我希望你同意sign比copysign更有用，所以即使我接受你的观点，为什么要在数学中定义copysign而不是sign呢？copysign怎么会比sign更有用呢？
12 个回答
这是另一个关于sign()函数的一行代码示例。
sign = lambda x: (1, -1)[x<0]
如果你希望当x等于0时，它返回0：
sign = lambda x: x and (1, -1)[x<0]
copysign() 是由 IEEE 754 定义的，也是 C99 规范的一部分。这就是它为什么出现在 Python 中的原因。这个函数不能简单地用 abs(x) * sign(y) 来实现，因为它需要特别处理 NaN（不是一个数字）值。
>>> import math
>>> math.copysign(1, float("nan"))
1.0
>>> math.copysign(1, float("-nan"))
-1.0
>>> math.copysign(float("nan"), 1)
nan
>>> math.copysign(float("nan"), -1)
nan
>>> float("nan") * -1
nan
>>> float("nan") * 1
nan
>>>
所以，copysign() 比 sign() 更有用。
至于为什么 IEEE 的 signbit(x) 在标准 Python 中不可用，我就不太清楚了。我可以猜测一些原因，但那只是猜测。
数学模块本身使用 copysign(1, x) 来检查 x 是否为负数或非负数。对于大多数数学函数来说，这种方式似乎比返回 1、0 或 -1 的 sign(x) 更有用，因为这样要考虑的情况少了一种。例如，以下是 Python 的 math 模块中的内容：
static double
m_atan2(double y, double x)
{
if (Py_IS_NAN(x) || Py_IS_NAN(y))
return Py_NAN;
if (Py_IS_INFINITY(y)) {
if (Py_IS_INFINITY(x)) {
if (copysign(1., x) == 1.)
/* atan2(+-inf, +inf) == +-pi/4 */
return copysign(0.25*Py_MATH_PI, y);
else
/* atan2(+-inf, -inf) == +-pi*3/4 */
return copysign(0.75*Py_MATH_PI, y);
}
/* atan2(+-inf, x) == +-pi/2 for finite x */
return copysign(0.5*Py_MATH_PI, y);
在这里，你可以清楚地看到 copysign() 比三值的 sign() 函数更有效。
你写道：
如果我是 Python 的设计者，我会反过来设计：没有
cmp内置函数，而是有一个sign。
这说明你不知道 cmp() 除了用于数字之外还有其他用途。cmp("This", "That") 是不能用 sign() 函数来实现的。
编辑以整理我在其他地方的补充回答：
你把你的理由建立在 abs() 和 sign() 经常一起出现的基础上。由于 C 标准库中没有任何形式的 sign(x) 函数，我不知道你是如何为你的观点辩护的。虽然有 abs(int)、fabs(double)、fabsf(float) 和 fabsl(long)，但没有提到 sign()。有 copysign() 和 signbit()，但这些仅适用于 IEEE 754 数字。
对于复数来说，如果在 Python 中实现 sign(-3+4j)，它会返回什么？abs(-3+4j) 返回 5.0。这清楚地说明了 abs() 可以在 sign() 没有意义的地方使用。
假设 sign(x) 被添加到 Python 中，作为 abs(x) 的补充。如果 x 是一个用户定义的类的实例，并且实现了 __abs__(self) 方法，那么 abs(x) 将调用 x.__abs__()。为了正确工作，如果要以相同的方式处理 abs(x)，那么 Python 还需要增加一个 __sign__(x) 的插槽。
这对于一个相对不必要的函数来说是过于复杂的。此外，为什么 sign(x) 应该存在，而 nonnegative(x) 和 nonpositive(x) 却不存在？我在 Python 的数学模块实现中的代码片段显示了如何使用 copysign(x, y) 来实现 nonnegative()，而简单的 sign(x) 是无法做到的。
Python 应该更好地支持 IEEE 754/C99 数学函数。这样会增加一个 signbit(x) 函数，这样在处理浮点数时就能满足你的需求。它不适用于整数或复数，更不用说字符串了，而且它的名字也不是你想要的。
你问“为什么”，答案是“sign(x) 没有用”。你声称它有用。然而你的评论显示你对这个问题的了解不够，因此你需要提供有说服力的证据来证明它的必要性。仅仅说 NumPy 实现了它是不够有说服力的。你需要展示现有代码如何通过 sign() 函数得到改善。
而这超出了 StackOverflow 的范围。你可以把这个问题带到 Python 的邮件列表中讨论。
编辑：
确实有一个补丁，它把sign()加入了math库，但没有被接受，因为大家对在一些特殊情况下应该返回什么结果（比如正负零、正负无效数等）没有达成一致意见。
所以他们决定只实现copysign，虽然这个函数的名字比较长，但它可以让用户自己决定在特殊情况下想要的行为，有时候这可能需要调用cmp(x,0)。
我不知道为什么它不是内置函数，但我有一些想法。
copysign(x,y):
Return x with the sign of y.
最重要的是，copysign是sign的超集！调用copysign时如果x=1，就和sign函数的效果一样。所以你可以直接使用copysign，然后就可以不再担心这个问题了。
>>> math.copysign(1, -4)
-1.0
>>> math.copysign(1, 3)
1.0
如果你觉得传两个参数太麻烦，你可以这样实现sign，它仍然和其他人提到的IEEE标准兼容：
>>> sign = functools.partial(math.copysign, 1) # either of these
>>> sign = lambda x: math.copysign(1, x) # two will work
>>> sign(-4)
-1.0
>>> sign(3)
1.0
>>> sign(0)
1.0
>>> sign(-0.0)
-1.0
>>> sign(float('nan'))
-1.0
其次，通常当你想知道一个数的符号时，你最后会把它和另一个值相乘。而这正是copysign所做的事情。
所以，代替：
s = sign(a)
b = b * s
你可以直接这样做：
b = copysign(b, a)
而且，是的，我很惊讶你用Python已经7年了，还觉得cmp可以这么轻易地被替换成sign！你从来没有实现过带有__cmp__方法的类吗？你从来没有调用过cmp并指定自定义的比较函数吗？
总之，我也发现自己想要一个sign函数，但用copysign，第一个参数为1，也能很好地解决问题。我不同意sign会比copysign更有用，因为我已经证明它只是同一功能的一个子集。