Python:为什么 int 类没有像 `__lt__()` 这样丰富的比较运算符？

Question

很好奇。

我注意到(至少在 py 2.6 和 2.7 中)float 具有所有熟悉的丰富比较函数:__lt__()、__gt__、__eq__ 等

>>> (5.0).__gt__(4.5)
True

但 int 没有

>>> (5).__gt__(4)
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
AttributeError: 'int' object has no attribute '__gt__'

这对我来说很奇怪，因为运算符(operator)本身工作正常

>>> 5 > 4
True

字符串也支持比较函数

>>> "hat".__gt__("ace")
True

但所有 int 都是 __cmp__()

对我来说似乎很奇怪，所以我想知道为什么会这样。

刚刚经过测试，它在 python 3 中按预期工作，所以我假设一些遗留原因。不过还是想听听正确的解释；)

Answer 1

如果我们查看 PEP 207 for Rich Comparisions结尾有一句很有意思:

The inlining already present which deals with integer comparisons would still apply, resulting in no performance cost for the most common cases.

所以似乎在 2.x 中对整数比较进行了优化。如果我们 take a look at the source code我们可以找到这个:

case COMPARE_OP:
    w = POP();
    v = TOP();
    if (PyInt_CheckExact(w) && PyInt_CheckExact(v)) {
        /* INLINE: cmp(int, int) */
        register long a, b;
        register int res;
        a = PyInt_AS_LONG(v);
        b = PyInt_AS_LONG(w);
        switch (oparg) {
        case PyCmp_LT: res = a <  b; break;
        case PyCmp_LE: res = a <= b; break;
        case PyCmp_EQ: res = a == b; break;
        case PyCmp_NE: res = a != b; break;
        case PyCmp_GT: res = a >  b; break;
        case PyCmp_GE: res = a >= b; break;
        case PyCmp_IS: res = v == w; break;
        case PyCmp_IS_NOT: res = v != w; break;
        default: goto slow_compare;
        }
        x = res ? Py_True : Py_False;
        Py_INCREF(x);
    }
    else {
      slow_compare:
        x = cmp_outcome(oparg, v, w);
    }

因此，在 2.x 中似乎存在一个现有的性能优化 - 通过允许 C 代码直接比较整数 - 如果实现了丰富的比较运算符，则不会保留。

现在在 Python 3 中 __cmp__ 不再受支持，因此必须有丰富的比较运算符。现在，据我所知，这不会导致性能下降。例如，比较:

Python 2.7.1 (r271:86832, Jun 16 2011, 16:59:05) 
[GCC 4.2.1 (Based on Apple Inc. build 5658) (LLVM build 2335.15.00)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import timeit
>>> timeit.timeit("2 < 1")
0.06980299949645996

到:

Python 3.2.3 (v3.2.3:3d0686d90f55, Apr 10 2012, 11:25:50) 
[GCC 4.2.1 (Apple Inc. build 5666) (dot 3)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import timeit
>>> timeit.timeit("2 < 1")
0.06682920455932617

因此，似乎存在类似的优化，但我的猜测是，当考虑向后兼容性时，将它们全部放在 2.x 分支中的变化太大了。

在 2.x 中，如果您想要丰富的比较方法，您可以通过 operator module 获得它们。 :

>>> import operator
>>> operator.gt(2,1)
True