如何讓數學和numpy模塊中的現有功能支持用戶定義的對象？

我定義了一個我喜歡基本操作的類，如+,-，甚至更高級的數學運算，如sin來支持。也就是說，我需要爲這些基本的運算符和數學函數定義一些新的規則。如何讓數學和numpy模塊中的現有功能支持用戶定義的對象？

我可以處理使用Python的魔術方法如下基礎運營商，

class NewObj(): 

    def __init__(self, *args): 
     pass 

    def __add__(self, other): 
     pass 

    def __mul__(self, other): 
     pass 

    # Use magic methods to define other basic operators below...

而且我也可以重新定義在類NewObj的定義相同.py文件的基本功能，如

def sin(x): 
    pass

並將該文件命名爲myoperator.py。然後，我可以導入此模塊並在NewObj對象上應用新操作。

但我也想在numpy和math現有的功能來支持我的NewObj對象，以便math.sin()和numpy.sin()也支持我的新定義NewObj對象。我怎樣才能做到這一點？

另一個問題是：是否有可能將函數封裝在我的NewObj類中，就像魔術方法一樣，以便所有東西都寫在類數據結構中？

來源

2017-02-12 Nicholas

的math模塊明確的文件，像math.sin函數總是返回浮動。如果您想math.sin(your_object)返回NewObj實例而不是float,不要那樣做。如果你使它工作，它會把所有人都搞糊塗，並且會導致初始化錯誤和其他令人頭痛的問題。（有一個原因NumPy有自己的numpy.sin而不是試圖使math.sin支持NumPy陣列。）

如果您能夠接受math.sin(your_object)返回浮點數，則實現__float__方法，你的對象轉換爲浮動：

class NewObj(object): 
    ... 
    def __float__(self): 
     return whatever

math.sin將你的對象轉換爲浮動，計算浮動的正弦，並將正弦返回爲浮點數。

對於NumPy的，只是實現sin方法：

class NewObj(object): 
    ... 
    def sin(self): 
     return whatever

numpy.sin將委託給你的sin方法。你可以讓它返回NewObj;沒有必要投入浮動或任何東西。大多數類似的NumPy函數將相似地委託給方法。也就是說，試圖在NumPy數組內使用自定義對象會損害NumPy的大部分效率優勢，所以如果您想這樣做，您可能需要重新考慮您的設計。

來源

2017-02-12 03:34:09 user2357112

重新回答你的答案。這看起來非常有用。它與當前的__array_priority__和朋友有什麼關係？未來的'__numpy_ufunc__'就是這個問題？你能提供一個指針嗎？謝謝！ –

@PaulPanzer：我不認爲'__array_priority__'會出現在這種情況下。至於'__numpy_ufunc__'，我不知道'__numpy_ufunc__'如何與此交互。 – user2357112

您可以重新定義math模塊的sin。

import math 

class NewObj: 
    pass 

old_sin = math.sin 

def new_sin(number): 
    return 42.0 if isinstance(number, NewObj) else old_sin(number) 

math.sin = new_sin

想必您用42.0替換爲更有用的定義。

來源

2017-02-12 02:14:27

適合我。如果我寫'輸入數學;將myoperator導入爲mo;在腳本中打印（math.sin（mo.NewObj（）））'並運行它，它會打印'42.0'。我正在使用CPython 3.6.0。 –

爲了能夠調用math.sin，你仍然必須在腳本中顯式地導入數學，但是，導入myoperator重新定義了'math.sin'的行爲。我不認爲這個不好的原因是'math.sin'的重新定義並沒有改變它對它已經定義的數據類型的作用。它只會添加一個可以應用的新類型，所以更改不應該破壞其他任何代碼。 –

我現在看到了（也適用於我），謝謝！ – Nicholas

有希望不會成爲未來的__numpy_ufunc__特殊屬性（名稱取決於change）。下面是相關的位由numpy的文檔dev version

class.__numpy_ufunc__(ufunc, method, i, inputs, **kwargs)

新的版本1.11。

任何類（ndarray子類或不是）都可以定義此方法以覆蓋NumPy的ufuncs的行爲。

[重點煤礦]

來源

2017-02-12 02:40:43

@MadPhysicist「根本不回答問題」？如果你閱讀Q，我想你會發現OP非常具體地要求'數學'和'numpy'功能。所以這個覆蓋了50％。還有神奇的方法標籤。不'ufuncs'的Numpy函數在這裏幾乎沒有關係。此外，爲什麼這種消極的態度？ –

如果它涉及到足夠漂亮的格式，我更喜歡在「答案」中看到信息而不是評論。但我不確定這在OP的情況下是有用的。當ndarray子類需要'ufunc'的特殊行爲時，它看起來會更有用。定義'ufunc'可能超出了OP的需求。 – hpaulj

@hpaulj好，它確實說「任何類（ndarray子類或不）」但我承認我並不真正瞭解它是如何融合在一起的。 –

如何讓數學和numpy模塊中的現有功能支持用戶定義的對象？

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