为什么Python没有符号函数？

Question

我不明白为什么Python没有sign函数。它有一个内置的abs（我认为是sign的妹妹），但是没有sign。

在python 2.6中甚至有一个copysign函数（在math中），但没有符号。当你只需要写一个sign，然后直接从abs(x) * sign(y)获得copysign时，为什么还要费心写一个copysign(x,y)？后者要清楚得多：x的符号是y，而对于copypsign，你必须记住是x的符号是y，还是y的符号是x！

显然sign(x)提供的信息不比cmp(x,0)多，但这也更具可读性（对于python这样一种可读性很强的语言，这是一个很大的优势）。

如果我是一个python设计人员，我会反过来：不是内置的，而是一个sign。当你需要cmp(x,y)时，你可以只做一个sign(x-y)（或者，对于非数值的东西来说，更好的方法是，只做一个x>；y-当然这需要sorted接受一个布尔值而不是一个整数比较器）。这也会更清楚：当x>y时为阳性（而使用cmp时，必须记住当第一个是大的时为阳性，但可能是相反的方式）。当然cmp本身也有意义，因为其他原因（例如，当排序非数字的东西时，或者如果您希望排序是稳定的，这不可能与简单的布尔值一起使用）

所以，问题是：为什么Python设计器决定不使用该语言的sign函数？为什么要麻烦copysign而不是它的父sign？

我遗漏了什么吗？

编辑-在彼得·汉森评论之后。 很公平，你没有使用它，但你没有说你用python做什么。在我使用python的7年里，我无数次地需要它，最后一个是折断骆驼背的稻草！

是的，你可以通过cmp，但是我需要通过的90%的次数是用一个类似于 lambda x,y: cmp(score(x),score(y))这对sign很有用。

最后，我希望您同意sign比copysign更有用，所以即使我接受了您的观点，为什么还要费心在数学中定义它，而不是用符号？文案怎么能比文案有用呢？

Answer 1

编辑：

确实有一个patch包含了sign()在math中，但是没有被接受，因为他们在what it should return in all the edge cases（+/-0，+/-nan等）上意见不一致

所以他们决定只实现copysign，它可以是used to delegate to the end user the desired behavior for edge cases-也可以是sometimes might require the call to ^{}。

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我不知道为什么它不是内置的，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！用x=1调用copysign与sign函数相同。所以你可以用copysign和忘记它。

>>> math.copysign(1, -4)
-1.0
>>> math.copysign(1, 3)
1.0

如果你厌倦了传递两个完整的参数，你可以通过这种方式实现sign，它仍然与其他人提到的IEEE的东西兼容：

>>> 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，通常当你想要某物的符号时，你只需要将它与另一个值相乘。当然，这基本上就是copysign所做的。

所以，不要：

s = sign(a)
b = b * s

你可以这样做：

b = copysign(b, a)

是的，我很惊讶你已经使用Python 7年了，并且认为cmp可以很容易地被sign移除并替换！您是否从未使用__cmp__方法实现过类？您是否从未调用过cmp并指定过自定义比较器函数？

总而言之，我发现自己也想要一个sign函数，但是copysign第一个参数是1的情况下工作得很好。我不同意sign比copysign更有用，因为我已经证明它只是相同功能的子集。

Answer 2

“copysign”由IEEE 754定义，是C99规范的一部分。这就是为什么它是用Python编写的。函数不能完全由abs（x）*sign（y）实现，因为它应该如何处理NaN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
>>> 

这使得copysign（）比sign（）更有用。

至于标准Python中没有IEEE的signbit（x）的具体原因，我不知道。我可以做出假设，但那只是猜测。

数学模块本身使用copysign（1，x）作为检查x是否为负或非负的方法。对于大多数处理数学函数的情况，似乎比有1, 0（或1）的符号（x）更有用，因为有一个较少的情况需要考虑。例如，以下内容来自Python的数学模块：

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，您可以清楚地看到copysign（）是一个比三值sign（）函数更有效的函数。

你写道：

If I were a python designer, I would been the other way around: no cmp() builtin, but a sign()

这意味着您不知道除了数字之外，cmp（）还用于其他事情。cmp（“This”，“That”）不能用sign（）函数实现。

编辑以将我的其他答案整理到其他位置：

您的理由是abs（）和sign（）经常一起出现。由于C标准库不包含任何类型的“sign（x）”函数，我不知道您如何证明您的观点是正确的。有一个abs（int）和fabs（double）和fabsf（float）和fabsl（long），但没有提到这个符号。有“copysign（）”和“signbit（）”，但它们只适用于IEEE 754数字。

对于复数，如果要实现，Python中的sign（-3+4j）将返回什么？abs（-3+4j）返回5.0。这是一个很清楚的例子，说明了在sign（）没有意义的地方如何使用abs（）。

假设符号（x）被添加到Python中，作为abs（x）的补充。如果“x”是一个实现了uu abs_uu（self）方法的用户定义类的实例，那么abs（x）将调用x.u abs_u（）。为了正常工作，为了以同样的方式处理abs（x），Python必须获得一个符号（x）插槽。

对于相对不需要的功能来说，这是过度的。另外，为什么符号（x）存在而非负（x）和非正（x）不存在？我从Python的数学模块实现中得到的代码片段显示了copybit（x，y）如何用于实现nonnegative（），这是一个简单的符号（x）不能做到的。

Python应该对IEEE 754/C99数学函数有更好的支持。这将添加一个signbit（x）函数，在float的情况下，该函数将执行您想要的操作。它不适用于整数或复数，更不用说字符串，而且它也不会有您要找的名称。

你问“为什么”，答案是“符号（x）没有用。”你断言它是有用的。然而，你的评论表明，你所知道的还不足以做出这种断言，这意味着你必须拿出令人信服的证据来证明它的必要性。说NumPy实现了它还不够令人信服。您需要展示如何使用符号函数改进现有代码的案例。

它超出了StackOverflow的范围。把它放到一个Python列表中。

Answer 3

另一行符号（）

sign = lambda x: (1, -1)[x<0]

如果希望它返回0（x=0）：

sign = lambda x: x and (1, -1)[x<0]