可以像oct()和hex()一样重载bin()吗？

Question

在Python 2.6（以及更早的版本）中，hex()和oct()这两个内置函数可以通过定义__hex__和__oct__这两个特殊函数来进行重载，也就是可以自定义它们的行为。不过，Python 2.6的新函数bin()却没有对应的__bin__特殊函数来进行重载。

我想知道有没有什么方法可以灵活地重载bin()，如果没有的话，我也想知道为什么会有这样的不一致。

我知道__index__这个特殊函数可以使用，但它的灵活性不高，因为它只能返回一个整数。我的具体需求来自于bitstring模块，在这个模块中，前导零位是被视为重要的：

>>> a = BitString(length=12)       # Twelve zero bits
>>> hex(a)
'0x000'
>>> oct(a)
'0o0000'
>>> bin(a)
'0b0' <------ I want it to output '0b000000000000'

我怀疑可能没有办法实现这个功能，但我觉得问问也无妨！

Answer 1

bin函数的值是通过对象的__index__函数来获取的。也就是说，对于一个对象，你可以定义它转换成二进制时的值，但你不能定义这个字符串的格式。

Answer 2

正如你已经发现的那样，你不能重写 bin() 函数，但听起来你并不需要这样做。你只是想要一个带有前导零的二进制值。可惜在 Python 2.5 及之前的版本中，你不能用 "%b" 来表示二进制，所以你不能使用 "%" 字符串格式化操作符来达到你想要的结果。

幸运的是，Python 2.6 提供了你需要的功能，使用新的 str.format() 方法。我相信这段看起来有点复杂的代码就是你在找的：

>>> '{0:010b}'.format(19)
'0000010011'

这个小语言的语法在文档中的 "格式规范小语言" 部分有介绍。为了节省你的时间，我来解释一下我使用的字符串：

1. 第一个参数（也就是 19）需要被格式化，使用
2. 一个神奇的 "0" 来表示我想要一个带有前导零的、右对齐的数字，
3. 精确到 10 位数字，
4. 以二进制格式显示。

你可以使用这种语法来实现各种创意的对齐和填充效果。

Answer 3

我觉得简单的回答就是‘不，bin()不能像oct()和hex()那样被重载。’

至于为什么，答案要追溯到Python 3.0。在这个版本中，__index__被用来重载hex()、oct()和bin()，而__oct__和__hex__这些特殊功能则完全被移除了。

所以，Python 2.6中的bin()看起来很像是Python 3.0的一个特性，只是被移植过来，但并没有考虑到它是按照新的Python 3方式在运行，而不是旧的Python 2方式。我还猜测，即使这被认为是个bug，也不太可能会去修复它。