python - 子类化 int 以允许 "unknown"值

Question

我有点被困在这里了。我基本上处于试验阶段，我想知道我是否可以将 int 子类化，这样它就可以像您的旧 int 一样工作，除了您将能够分配一个“未知”值，在算术运算的情况下，将充当 1。

所以我可以说:

>>> uint(5) + 5
10
>>> uint('unknown')
unknown
>>> int(uint('unknown'))
1
>>> uint('unknown') + 5
6
>>>

事实上，它在某种程度上类似于 float('inf') 的工作方式，只是我只需要整数加上单个“特殊”值。

我想象的工作应该是这样的:

class uint(int):

    def __init__(self, value):
        self.value = value
        self.unknown = self.value == "unknown"

    def __int__(self):
        return 1 if self.unknown else self.value

    def __str__(self):
        return "unknown" if self.unknown else str(self.value)

但是当我尝试将其实例化为 uint('unknown') 时，此示例抛出 ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'unknown'。

这可能吗？我该怎么做？

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背景级别 1

万一有人问，背景是我有一个可迭代对象列表，我想使用 itertools.product 创建一个新的。但在此之前，我想利用 __len__，以防某些迭代器实现它，以便能够猜测最终元素的(最小)数量。因此，就最终数字而言，对于那些没有 __len__ 的可迭代对象，我假设为 1。

我想用 class uint(int) 这样做的原因是我希望能够安全地公开单独的计数(以便有人可以在日志中推送类似这样的内容:“正在加载( 1500 = 10 * 10 * 未知 * 15) 个元素”，并且仍然传递其中一些是“未知”的信息。

背景级别 2

我实际上很喜欢这样一种情况，当 a 库提供此类用于定义可迭代对象的 __len__ 时，它们可以返回基于“最小值”、“最大值”或“最佳猜测”，同时仍然不会被它在一些简单数学中的进一步使用所困扰。

>>> count = uint(100, 'minimum')
>>> print count
"minimum of 100"
>>> count * 20
2000
>>>

想象一个带有迭代器的对象读取一个巨大的文件:为什么对象不能说“好吧，文件是 400 MiB，所以至少会有 4,000 条记录”？

所以一个额外的问题:什么更简单:子类化 int 或创建一个新类但必须实现和维护算术运算的接口(interface)？

Answer 1

我认为有些概念性问题比实现问题更重要。

将“未知值”视为 1 使它们不是真正未知的。类比 float ，有一个定义明确的"Not a Number"。它将参与数学运算，但在大多数情况下会产生 NaN。例如:

>>> f = float('NaN')
>>> 42 * f
nan

这是一件好事，因为 NaN 实际上不是一个数字，因此使用它的算术不应生成看似有效的结果。如果您按照建议实现“未知整数”，未知值将产生无意义的结果。例如:

>>> u = uint('unknown')
>>> 42 * u
42

你得到了一个正确的整数，但这真的是你想要的语义吗？另一个类似的情况是除以零，这在数学上是未定义的。任何可以拼凑到位的值都会产生数学上的荒谬之处。因为 (x/y) * y == x(当且仅当 y != 0)你可能期望:

>>> (42 / 0) * 0   # this doesn't really work
42

但是如果不破坏数学就无法做到这一点。