独立函数或方法

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提问于 2025-04-17 05:00

我需要处理两个同类的对象，想要返回一个新的同类对象。我在考虑是用一个独立的函数来接收这两个对象并返回第三个，还是用一个方法，这个方法接收一个对象并返回第三个。

举个简单的例子。这样做：

from collections import namedtuple

class Point(namedtuple('Point', 'x y')):
    __slots__ = ()
    #Attached to class
    def midpoint(self, otherpoint):
        mx = (self.x + otherpoint.x) / 2.0
        my = (self.y + otherpoint.y) / 2.0
        return Point(mx, my)

a = Point(1.0, 2.0)
b = Point(2.0, 3.0)

print a.midpoint(b)
#Point(x=1.5, y=2.5)

还是这样：

from collections import namedtuple

class Point(namedtuple('Point', 'x y')):
    __slots__ = ()


#not attached to class
#takes two point objects
def midpoint(p1, p2):
    mx = (p1.x + p2.x) / 2.0
    my = (p1.y + p2.y) / 2.0
    return Point(mx, my)


a = Point(1.0, 2.0)
b = Point(2.0, 3.0)

print midpoint(a, b)
#Point(x=1.5, y=2.5)

为什么其中一个会比另一个更好呢？

当我问这个问题时，结果似乎没有我想象的那么简单。

总结一下，像 a.midpoint(b) 这样的写法似乎不太受欢迎，因为它给了其中一个点一个特殊的地位，而实际上这个函数是对称的，应该返回一个全新的点实例。不过，这主要还是个人的风格和喜好问题，选择一个独立的模块函数或者一个附加在类上的函数，比如 Point.midpoint(a, b)，但不打算通过实例来调用。

就我个人而言，我更倾向于使用独立的模块函数，但这可能还要看具体情况。如果这个函数和类的关系非常紧密，并且有可能导致命名空间污染或混淆，那么把它做成类的函数可能更合适。

另外，有几个人提到可以让这个函数更通用，可能通过实现类的其他特性来支持这一点。在处理点和中点的情况下，这可能是最好的方法。它支持多态性和代码重用，而且可读性很高。不过在很多情况下，这样做可能不太适用（比如我问这个问题的项目），但点和中点的例子看起来简洁易懂，适合用来说明这个问题。

谢谢大家，这次讨论让我受益匪浅。

代码重用命名空间对象方法可读性多态性独立函数中点

6 个回答

在这种情况下，你可以使用运算符重载：

from collections import namedtuple

class Point(namedtuple('Point', 'x y')):
    __slots__ = ()
    #Attached to class
    def __add__(self, otherpoint):
        mx = (self.x + otherpoint.x)
        my = (self.y + otherpoint.y)
        return Point(mx, my)

    def __div__(self, scalar):
        return Point(self.x/scalar, self.y/scalar)


a = Point(1.0, 2.0)
b = Point(2.0, 3.0)

def mid(a,b): # general function
    return (a+b)/2

print mid(a,b)

我觉得这个决定主要取决于函数的通用性和抽象程度。如果你能写出一个函数，能够适用于所有实现了一小部分清晰接口的对象，那么你可以把它做成一个独立的函数。你的函数依赖的接口越多，越具体，那么把它放在类里面就越有意义（因为这个类的实例很可能是这个函数唯一会处理的对象）。

回答于 2025-04-17 由 Python大师

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第一种方法是合理的，和 set.union 以及 set.intersection 的功能没有本质上的区别。任何 func(Point, Point) --> Point 的函数显然和 Point 类是相关的，所以不会影响这个类的统一性或内聚性。

如果涉及到不同的类，那就会更难选择了，比如 draw_perpendicular(line, point) --> line。在选择类的时候，你应该选那个逻辑关系最紧密的类。举个例子，str.join 需要一个字符串分隔符和一个字符串列表。它本来可以是一个独立的函数（就像以前的字符串模块那样），也可以是列表上的一个方法（但只适用于字符串列表），或者是字符串上的一个方法。最后选择了后者，因为连接更多是关于字符串的，而不是列表的。尽管这样选择导致了有些尴尬的表达 delimiter.join(things_to_join)。

我不同意另一位回答者推荐使用类方法的看法。类方法通常用于替代构造函数的签名，而不是用于对类实例进行转换。例如，datetime.fromordinal 是一个类方法，用于从类的实例以外的东西（在这个例子中是一个 int）构造一个日期。这和 datetime.replace 不同，后者是一个普通方法，用于基于现有实例创建一个新的 datetime 实例。这应该让你避免在计算中点时使用类方法。

还有一个想法：如果你把 midpoint() 保留在 Point() 类中，就可以创建其他类，这些类有相同的 Point 接口，但内部表示不同（例如，极坐标在某些工作中可能比笛卡尔坐标更方便）。如果 midpoint() 是一个单独的函数，你就开始失去封装的好处和一致接口的优势。

回答于 2025-04-17 由 Python大师

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我会选择第二个选项，因为我觉得它比第一个更清晰。你是在两个点之间计算中点，而不是相对于某个点来计算中点。类似地，这个接口可以自然地扩展，定义一些其他功能，比如 dot、cross、magnitude、average、median 等等。其中一些功能会处理一对 Points，而其他的可能会处理列表。把它做成一个函数可以让它们都有一致的接口。

把它定义为一个函数还允许它与任何一对具有 .x 和 .y 接口的对象一起使用，而如果把它做成方法，至少其中一个对象必须是 Point。

最后，关于函数的位置，我认为把它放在与 Point 类相同的包里是有道理的。这将它放在同一个命名空间中，清楚地表明它与 Point 的关系，我觉得这比静态方法或类方法更符合 Python 的风格。

更新： 关于 @staticmethod 和包/模块的 Python 风格的进一步阅读：

在 Thomas Wouter 对问题的回答 Python 中 staticmethod 和 classmethod 的区别是什么和 Mike Steder 对 init 和 Python 中的参数的回答中，作者们指出，相关函数的包或模块可能是更好的解决方案。Thomas Wouter 这样说：

[staticmethod] 在 Python 中基本上是没用的——你可以直接使用模块函数，而不是静态方法。

而 Mike Steder 评论道：

如果你发现自己创建的对象只包含静态方法，那么更符合 Python 风格的做法是创建一个新的相关函数模块。

不过，codeape 正确指出，调用方式 Point.midpoint(a,b) 会将功能与类型放在一起。BDFL 似乎也重视 @staticmethod，因为 __new__ 方法是一个 staticmethod。

我个人的偏好是使用函数，原因如上所述，但选择 @staticmethod 还是独立函数在很大程度上取决于个人的看法。

回答于 2025-04-17 由 Python大师

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