Python进阶：利用NotImplemented优化你的对象交互逻辑，让Python对象间的操作更加智能与灵活

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NotImplemented

在Python中，NotImplemented并不是一个异常类，而是一个特殊的值，用于在二元操作中表示某个操作对于该类型的对象是不适用的。当Python的内置二元操作（如加法+、乘法*、比较操作==等）在自定义类型上被调用，且这些操作在当前类型上没有定义时，可以返回NotImplemented。这样做允许Python解释器尝试调用另一个操作数的相应特殊方法，以实现操作符的重载或跨类型的操作。

NotImplemented的用途

操作符重载：在Python中，你可以通过定义特殊方法（如__add__、mul、__eq__等）来实现操作符的重载。当你的类实现了这些特殊方法时，Python会在相应的操作符被调用时自动调用这些方法。然而，如果某个操作符在当前对象上无法执行，你可以返回NotImplemented，以指示Python尝试调用另一个操作数的相应方法。
跨类型操作：在自定义类型之间进行操作时，如果某个操作在当前类型上未定义，但可能在另一个类型上有定义，返回NotImplemented可以允许Python自动尝试使用另一个操作数的实现。

NotImplemented与异常的区别

类型不同：NotImplemented是一个特殊的值，而不是异常。它用于指示操作不适用，而不是指示错误或异常情况。
用途不同：异常（如NotImplementedError）用于指示程序中的错误或异常情况，需要被捕获和处理。而NotImplemented则用于操作符重载和跨类型操作的上下文中，以指示某个操作在当前对象上无法执行。

注意事项

当你在自定义类型的特殊方法中返回NotImplemented时，你应该意识到Python会尝试调用另一个操作数的相应方法。如果所有相关的方法都返回NotImplemented，Python将最终抛出一个TypeError。
NotImplemented不应该用于错误处理或异常情况。如果你的方法因为某种原因无法执行，并且你希望调用者知道这一点，你应该考虑抛出一个更具体的异常（如ValueError、TypeError或自定义异常）。

NotImplemented和NotImplementedError的区别

Python中的NotImplemented和NotImplementedError虽然听起来相似，但实际上它们在用途、类型和行为上都有着显著的区别。

类型与用途

NotImplemented：

类型：NotImplemented是一个特殊的值，具体来说是types.NotImplementedType类型的唯一实例。它不是一个异常类，而是一个用于表示“未实现”或“不适用”的常量。
用途：主要用于自定义二元方法（如__add__、__eq__等）中，当某个操作在当前对象上无法执行时，返回NotImplemented以指示Python解释器尝试调用另一个操作数的相应方法。这是实现操作符重载和跨类型操作的一种机制。

NotImplementedError：

类型：NotImplementedError是一个内置的异常类，继承自Exception类。
用途：用于表示一个方法或函数应该被实现，但实际上并没有被实现。它通常用于抽象基类（ABC）的抽象方法中，作为占位符，提醒子类必须覆盖（实现）这个方法。此外，它也可以在其他情况下用作异常抛出，以指示某个功能尚未实现。

行为差异

NotImplemented：

当一个二元方法返回NotImplemented时，Python解释器会尝试调用另一个操作数的相应方法（如果存在的话），以尝试完成操作。如果所有相关的方法都返回NotImplemented，则最终会抛出一个TypeError。
它不是通过raise语句抛出的，而是作为返回值使用的。

NotImplementedError：

是一个异常，通过raise语句抛出。
当抛出NotImplementedError时，它会被视为一个异常，需要被捕获和处理（除非在顶层代码中，它会被Python解释器捕获并打印堆栈跟踪）。
它通常用于指示编程错误或未完成的功能，特别是在抽象编程和面向对象编程中。

代码案例

案例 1: 自定义数值类型的不对称加法

在这个案例中，我们定义一个自定义的数值类型MyNumber，它支持与自身的加法操作，但不直接支持与其他类型（如int或float）的加法。我们通过返回NotImplemented来表明当前对象不支持与另一个操作数的直接加法，这样Python会尝试调用另一个操作数的__radd__方法（如果它存在的话）。

class MyNumber:  
    def __init__(self, value):  
        self.value = value  
  
    def __add__(self, other):  
        # 检查other是否是MyNumber的实例  
        if isinstance(other, MyNumber):  
            # 如果是，执行加法并返回新的MyNumber实例  
            return MyNumber(self.value + other.value)  
        # 如果不是，返回NotImplemented，让Python尝试调用other的__radd__  
        # 但注意，我们在这里不实现__radd__，只是演示NotImplemented的用法  
        return NotImplemented  
  
    # 通常不需要显式实现__radd__，除非有特定的需求  
    # 如果要支持与非MyNumber类型的加法，可以在这里实现  
  
# 创建两个MyNumber实例  
a = MyNumber(5)  
b = MyNumber(3)  
  
# MyNumber与MyNumber相加  
print(a + b)  # 输出: <__main__.MyNumber object at 0x...>（具体输出会依Python解释器和运行时环境而异）  
# 但为了演示，我们可以添加一个__repr__方法来显示值  
class MyNumber:  
    # ...（前面的代码保持不变）  
    def __repr__(self):  
        return f"MyNumber({self.value})"  
  
# 重新创建实例并尝试相加  
a = MyNumber(5)  
b = MyNumber(3)  
print(a + b)  # 输出: MyNumber(8)  
  
# 尝试将MyNumber与int相加（这通常不会成功，因为没有实现__radd__或适当的类型转换）  
try:  
    print(a + 10)  # 这将抛出TypeError，因为没有合适的方法来处理这种加法  
except TypeError as e:  
    print(e)  # 输出可能是："unsupported operand type(s) for +: 'MyNumber' and 'int'"

案例 2: 使用NotImplemented在特殊方法中表明不支持的操作

在这个案例中，我们定义一个简单的类SpecialObject，它只在某些情况下支持比较操作。我们将展示如何在不支持比较时返回NotImplemented。

class SpecialObject:  
    def __init__(self, value):  
        self.value = value  
  
    def __eq__(self, other):  
        # 仅当other也是SpecialObject且值相等时才认为相等  
        if isinstance(other, SpecialObject) and self.value == other.value:  
            return True  
        # 如果不满足条件，返回NotImplemented让Python尝试其他操作  
        return NotImplemented  
  
# 创建两个SpecialObject实例  
obj1 = SpecialObject(10)  
obj2 = SpecialObject(10)  
obj3 = SpecialObject(20)  
  
# 比较两个SpecialObject实例  
print(obj1 == obj2)  # 输出: True  
print(obj1 == obj3)  # 输出: False（实际上，由于__eq__返回NotImplemented，但这里我们故意让实例比较不相等的情况直接返回False作为示例）  
# 注意：实际上，如果__eq__返回NotImplemented，Python会尝试调用other的__eq__方法，  
# 但在这个例子中，我们没有这样做，只是简化了逻辑来演示概念。  
  
# 尝试将SpecialObject与int比较（这将导致TypeError，因为int没有处理来自SpecialObject的NotImplemented的逻辑）  
try:  
    print(obj1 == 10)  # 这将抛出TypeError，因为int的__eq__方法不知道如何处理来自SpecialObject的比较  
except TypeError as e:  
    print(e)  # 输出可能类似于："unsupported operand type(s) for ==: 'SpecialObject' and 'int'"

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