Python "deferred calculation"编程

Question

这是一个由两部分组成的 python 问题。第一部分是关于美学的，第二部分是关于实现的。底部附有我目前使用的代码示例。

问题。

我正在尝试设计一个 python 模块/类，使我能够进行惰性评估/延迟计算。设置这些计算后，我希望能够准确地确定为什么答案是这样，并修改函数的输入并重新计算输出，而无需重新定义中间变量。

本质上，我希望能够做一些尽可能接近的事情:

>>> a=3
>>> b=5
>>> c=a+b
>>> c
8
>>> a = 6
>>> c
11

和类似的东西

>>> c.calculation
'a [ 6 ]  + b [ 5 ] = 11'

现在我(还)没有那么担心循环依赖，我最接近上面的是:

a = constant(2)
b = constant(3)
c = a + b
d = a * b

这给了我这样的东西:

c is 5 [ 2 <built-in function __add__> 3 ]
d is 6 [ 2 <built-in function __mul__> 3 ]

这并不完美，但已经很接近了。然后我更改 a 和 b 的值以重新计算 c、d 的值

我知道我不能使用赋值来修改 a,b 的值而不完全覆盖它，所以像 a = 2, b = 3 就出来了。

问题 1:美学:最好的编写方式是什么，以便它成为客户使用的最明显(pythonic？)的方式？

接下来，如果您查看下面的代码，您会发现我刚刚实现了 add 和 mul 的运算符，但我想重现此代码 对于(最好)所有内置运算符。

Q2:实现:我编写此代码的最佳方式是什么？

最终，我希望能够使用这个库进行一些矩阵乘积/求和。

我知道这会占用大量内存 - 但对我来说，获得“这个数字如何最终变成 x”的解释对我来说比内存使用量/CPU 周期更重要。

import operator

class operable(object):
    def __add__(self,other):
        if isinstance(other,operable):
            d = calculation()
            d.operator = operator.__add__
            d.operands = [self,other]
            return d

    def __mul__(self,other):
        if isinstance(other,operable):
            d = calculation()
            d.operator = operator.__mul__
            d.operands = [self,other]
            return d

class calculation(operable):
    def __init__(self):
        self.operands = []
        self.operator = None

    @property
    def value(self):
        return reduce(self.operator, [x.value for x in self.operands])

    @property
    def calculation(self):
        return (" %s " % str(self.operator)).join([x.__repr__() for x in self.operands])

    def __repr__(self):
        return "%d [ %s ] " % ( self.value, self.calculation )

class constant(operable):
    def __init__(self, x = 0):
        self._value = x

    def __repr__(self):
        return "%d" %( self.value)

    @property
    def value(self):
        return self._value

    @value.setter
    def value(self,new_val):
        self._value = new_val


def test_1():
    a = constant(2)
    b = constant(3)

    c = a + b
    d = a * b

    z = a + b + c + d

    print "c is",c
    print "d is",d
    print "z is ",z

    b.value = 5

    print "c is now",c
    print "d is now",d
    print "z is now ",z



if __name__ == "__main__":
    test_1()

Answer 1

我非常喜欢 Raymond Hettinger 解决类似问题的方法:

class SpreadSheet:
    _cells = {}
    tools = {}
    def __setitem__(self, key, formula):
        self._cells[key] = formula
    def getformula(self, key):
        return self._cells[key]
    def __getitem__(self, key ):
        return eval(self._cells[key], SpreadSheet.tools, self)

>>> from math import sin, pi
>>> SpreadSheet.tools.update(sin=sin, pi=pi, len=len)
>>> ss = SpreadSheet()
>>> ss['a1'] = '5'
>>> ss['a2'] = 'a1*6'
>>> ss['a3'] = 'a2*7'
>>> ss['a3']
210
>>> ss['b1'] = 'sin(pi/4)'
>>> ss['b1']
0.70710678118654746
>>> ss.getformula('b1')
'sin(pi/4)'

取自:http://code.activestate.com/recipes/355045-spreadsheet/