В чём разница между @singledispatch
и @overload
? С помощью чего в питоне делать переопределение?
3 ответа
tl;dr:
@overload
только декларирует (для линтеров или IDE) разные возможные сочетания аннотаций типов для одной функции@singledispatch
выполняет переключение на нужную реализацию функции в зависимости от фактических типов аргументов
Наиболее краткое и понятное описание декоратора overload
нашел в его докстринге:
def overload(func):
"""Decorator for overloaded functions/methods.
In a stub file, place two or more stub definitions for the same
function in a row, each decorated with @overload. For example:
@overload
def utf8(value: None) -> None: ...
@overload
def utf8(value: bytes) -> bytes: ...
@overload
def utf8(value: str) -> bytes: ...
In a non-stub file (i.e. a regular .py file), do the same but
follow it with an implementation. The implementation should *not*
be decorated with @overload. For example:
@overload
def utf8(value: None) -> None: ...
@overload
def utf8(value: bytes) -> bytes: ...
@overload
def utf8(value: str) -> bytes: ...
def utf8(value):
# implementation goes here
"""
return _overload_dummy
Смысл такой:
1. Если используется в стаб-файле (pyi)
Для одной и той же функции можно указать, что она может принимать разные типы аргументов. Т.е. реализация одна, а деклараций несколько:
Файл pyi
@overload
def some_function(value: int) -> int: ...
@overload
def some_function(value: float) -> float: ...
@overload
def some_function(value: str) -> str: ...
В py файле:
def some_function(value):
if isinstance(value, int):
return value + 1
elif isinstance(value, float):
return value * 2.0
elif isinstance(value, str):
return "Hello, " + value
else:
raise TypeError
2. Если используется в py-файле
- аналогично, декларирует различные варианты типов, в самих декларациях не должно быть реализации, а у реализации не должно быть декоратора @overload
("In a non-stub file (i.e. a regular .py file), do the same but follow it with an implementation. The implementation should not be decorated with @overload.").
Т.е. по сути в предыдущем примере просто все складываем в один файл:
@overload
def some_function(value: int) -> int: ...
@overload
def some_function(value: float) -> float: ...
@overload
def some_function(value: str) -> str: ...
def some_function(value):
if isinstance(value, int):
return value + 1
elif isinstance(value, float):
return value * 2.0
elif isinstance(value, str):
return "Hello, " + value
else:
raise TypeError
Таким образом, @overload
только декларирует разные возможные типы аргументов и возвращаемых значений одной функции, но не выполняет переключение между разными реализациями одной функции.
Это можно рассматривать как альтернативу Union
, с помощью которого можно было бы типы описать так:
def some_function(value: Union[int, float, str]) -> Union[int, float, str]: ...
Но с такими аннотациями не видно, что при полученном int
возвращается int
и т.д., а только декларируется, что может быть принят любой из перечисленных типов, и вернуться также любой из них (в любых сочетаниях).
Более реалистичный пример из PEP 484:
from typing import overload
class bytes:
...
@overload
def __getitem__(self, i: int) -> int: ...
@overload
def __getitem__(self, s: slice) -> bytes: ...
Т.е. метод __getitem__
(обращение через квадратные скобки) у объекта bytes
при передаче целого числа (индекса) вернет целое число, а при передаче слайса вернет набор байт.
singledispatch
наоборот выполняет переключение на нужную реализацию в зависимости от типа аргумента:
from functools import singledispatch
@singledispatch
def some_function(value):
raise TypeError
@some_function.register
def _(value: int):
return value + 1
@some_function.register
def _(value: float):
return value * 2.0
@some_function.register
def _(value: str):
return "Hello, " + value
print(some_function(2)) # 3
print(some_function(2.0)) # 4.0
print(some_function("Insolor")) # Hello, Insolor
На мой взгляд, более красиво (без подчеркиваний вместо имен функций) "переключение" между реализациями в зависимости от типа аргумента реализовано в библиотеке fastcore:
from fastcore.dispatch import typedispatch
@typedispatch
def some_function(value):
raise TypeError
@typedispatch
def some_function(value: int):
return value + 1
@typedispatch
def some_function(value: float):
return value * 2.0
@typedispatch
def some_function(value: str):
return "Hello, " + value
print(some_function(2)) # 3
print(some_function(2.0)) # 4.0
print(some_function("Insolor")) # Hello, Insolor
Насколько я понял из документации:
@singledispatch
используется, если у вас один обязательный аргумент, но разных типов@overload
может использоваться для разных сочетаний количества и типов аргументов
Ну, примерно так. Детали там какие-то заумные, насколько я понял, это разные попытки создателей языка сделать механизм перегрузки функций.
-
docs.python.org/3/library/typing.html#typing.overload в примере 1 аргумент– DavidCommented 18 авг. 2021 в 10:14
В целом обе функции делают одно и то же, но разница заключается в том, как это работает под капотом.
typing.overload
Модуль typing версия за версией работает в сторону сближения динамически типизированного python и строго типизированного c++. Касательно работы:
- Типы аргументов для каждой перегрузки определяются строго
- Если нет точного совпадения- вызывается неперегруженная функция
- Нельзя напрямую вызвать декорированную функцию, только одноименную недекорированную
- Результат работы декоратора -
typing._overload_dummy
inp [1] from typing import overload print(overload(sum))
out [1] <function typing._overload_dummy(*args, **kwds)>
functools.singledispatch
Модуль functools работает в рамках языка python (не ручаюсь что целиком и полностью) и пользуется тем, что функции - это тоже объекты и у них есть масса собственных интересных свойств (почитайте например про замыкания). Касательно работы:
- Из всех декорированных функций с одним аргументом ищет наилучшее совпадение
- Можно вызывать перегруженные функции
- Результат работы -
<function __main__.sum(a, b)>
inp [2] from functools import singledispatch print(singledispatch(sum)
out [2] <function __main__.sum(a, b)>
typing
иfunctools
стандартные модули питонаtyping.overload
называется