python标准库系列教程(三)——operator库详细教程
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Python基础学习：operator模块
声明：functools, itertools, operator是Python标准库为我们提供的支持函数式编程的三大模块，合理的使用这三个模块，我们可以写出更加简洁可读的Pythonic代码，本次的系列文章将介绍并使用这些python自带的标准模块，系列文章分篇连载，此为第三篇，鉴于内容较多，介绍的都是operator库里面的一些常见操作，后面有几个方法涉及到高级操作，认真看哦。有兴趣的小伙伴后面记得关注学习哦！
今天是假期第一天，各位小伙伴玩的开心的同时，也抽点时间搞搞学习哦，学习使我快乐！！！
operator模块输出一系列对应Python内部操作符的函数。例如：operator.add(x, y)等价于表达式x+y。许多函数的名称都被一些特定的方法使用，没有下划线加持。为了向下兼容，它们中的许多都保留着由双下划线的变体。那些不具备双下划线的变体是为了使表达更清晰。
这些函数在各种函数目录里扮演者对象比较、逻辑操作、数学运算以及序列操作等角色。
目录
1 常见的函数操作
2 原址操作
3 比较运算操作
4 逻辑运算操作
5 简单的数学操作与按位运算
6 与序列有关的操作
7 operator高级操作
7.1 attrgetter函数
7.2 itemgetter函数
7.3 methodcaller函数
01
常见的函数操作
| 操作 | 语法 | 函数 |
| 加法 | a + b | add(a, b) |
| 连接 | seq1 + seq2 | concat(seq1, seq2) |
| 包含测试 | obj in seq | contains(seq, obj) |
| 除法 | a / b | truediv(a, b) |
| 除法 | a // b | floordiv(a, b) |
| 按位与 | a & b | and_(a, b) |
| 按位异或 | a ^ b | xor(a, b) |
| 按位求反 | ~ a | invert(a) |
| 按位求或 | a | b | or_(a, b) |
| 求幂 | a ** b | pow(a, b) |
| 身份测试 | a is b | is_(a, b) |
| 身份测试 | a is not b | is_not(a, b) |
| 索引分配 | obj[k] = v | setitem(obj, k, v) |
| 索引删除 | del obj[k] | delitem(obj, k) |
| 得出索引键值 | obj[k] | getitem(obj, k) |
| 左移 | a << b | lshift(a, b) |
| 求模 | a % b | mod(a, b) |
| 乘法 | a * b | mul(a, b) |
| 矩阵乘法 | a @ b | matmul(a, b) |
| 求负值（数学） | - a | neg(a) |
| 求负值（逻辑） | not a | not_(a) |
| 求正值 | + a | pos(a) |
| 右移 | a >> b | rshift(a, b) |
| 片段分配 | seq[i: j] = values | setitem(seq, slice(I, j), values) |
| 片段删除 | del seq[i, j] | delitem(seq, slice(I, j)) |
| 得到片段 | swq[i : j] | getitme(seq, slice(i, j)) |
| 字符串格式化 | s % obj | mod(s, obj) |
| 减法 | a - b | sub(a, b) |
| 真值测试 | obj | truth(obj) |
| 排序 | a < b | lt(a, b) |
| 排序 | a <= b | le(a, b) |
| 相等 | a == b | eq(a, b) |
| 不等 | a !- b | ne(a, b) |
| 排序 | a >= b | ge(a, b) |
| 排序 | a > b | ge(a, b) |
02
原址操作
许多操作都有其原地操作（In-place）版本。以下列出的函数提供了比普通语法操作更原始的原址操作。例如：语句x += y等价于x = operator. iadd(x, y)。其它方法提出说z = operatgor.iadd(x, y)等价于复合语句 z= x; z += y。
在其他例子中，注意，当一个原址操作被调用，计算和分配在两个分割开来的步骤里进行。原址操作对于“可变对象”和“不可变对象”的操作是不太一样的，对于可变对象，操作之前的对象和操作之后的对象共用内存，但是对于不可变对象，却不是这样的。
对于不变的目标例如字符串、数组和元组，原址运算之后我原来的对象是没变化的：
>>>a ='hello'
>>>iadd(a, ' world')
'helloworld'
>>>a #还是原来的，没变化
'hello
对于可变对象例如列表和字典，原址操作之后，原对象也会更新。
>>>s = ['h', 'e', 'l', 'l', 'o']
>>>iadd(s, [' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd'])
['h', 'e','l', 'l', 'o', ' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd']
>>>s #s也更新
['h', 'e','l', 'l', 'o', ' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd']
operator. iadd(a, b)
operator. __iadd__(a, b)
a = iadd(a, b)等价于a += b。
operator. iand(a, b)
operator. __iand__(a, b)
a = land(a, b)等价于a &= b。
operator. iconcat(a, b)
operator. __iconcat__(a, b)
a = iconcat(a, b)等价于a += b，a与b都为序列。
operator. ifloordiv(a, b)
operator. __ifloordiv__(a, b)
a = ifloordiv(a, b)等价于 a //= b。
operator. ilshift(a, b)
operator. __ilshift__(a, b)
a = ilshift(a, b)等价于a <<= b。
operator. imod(a, b)
operator. __imod__(a, b)
a = imud(a, b)等价于a %= b。
operator. imul(a, b)
operator. imul(a, b)
a = imul(a, b)等价于a *= b。
operator. imatmul(a, b)
operator. __imatmul__(a, b)
a = imatmul(a, b)等价于a @= b。
operator. ior(a, b)
operator. __ior__(a, b)
a = ior(a, b)等价于a |= b。
operator. ipow(a, b)
operator. __ipow__(a, b)
a = ipow(a, b)等价于a ** b。
operator. irshift(a, b)
operator. __irshift__(a, b)
a = irshift(a, b)等价于a >> b。
operator. isub(a, b)
operator. __sub__(a, b)
a = isub(a, b)等价于a -= b。
operator. itruediv(a, b)
operator. __itruediv__(a, b)
a = itruediv(a, b)等价于a /= b。
operator. ixor(a, b)
operator. __ixor__(a, b)
a = ixor(a, b)等价于a ^= b。
上面是一些常见的原址操作运算，带有下划线的版本是为了保持一个兼容性。
03
比较运算操作
对于所有对象来讲，对象比较函数是十分有用的，并且这些函数以它们支持的丰富的比较操作命名，这个和原生的python运算魔法函数是一致的。
operator. lt(a, b) //less than小于
operator. le(a, b) //lessthan or equal to小于等于
operator. eq(a, b) //equal to等于
operator. ne(a, b) //not equalto不等于
operator. ge(a, b) //greaterand equal to大于等于
operator. gt(a, b) //greater大于
operator. __le__(a, b)
operator. __lt__(a, b)
operator. __eq__(a, b)
operator. __ne__(a, b)
operator. __ge__(a, b)
operator. __gt__(a, b)
在a与b之间之行丰富的比较操作。特别地，lt(a, b)等价于a < b、le(a, b)等价于a <= b、eq(a, b)等价于a == b、ne(a, b)等价于a != b、gt(a, b)等价于a > b、ge(a, b)等价于a >= b。注意：这些函数可以返回任何值，这个值可能当做布尔值用、也有可能不行。
04
逻辑运算操作
逻辑操作一般也适用于所有对象，并且支持真值比较、定义测试和布尔操作。
operator. not_(obj)
operator. __not__(obj)
返回非obj的结果。（注意：对于对象实例不存在__not__()方法；只有解释器代码定义了这个操作。它的结果受__bool__()和__len__()方法影响）。
operator. truth(obj)
如果obj是真的，就返回True，否则返回False。等价于使用布尔构造器。
operator. is_(a, b)
返回表达式a is b，用于测试对象的定义。
operator. is_not(a, b)
返回表达式a is not b，用于测试对象定义。
05
数学运算和按位运算
数学运算和按位运算是最多的：
operator. abs(obj)
operator. __abs__(obj)
返回obj的绝对值。
operator. add(a, b)
operator. __add__(a, b)
返回a+b，a与b应为数字。
operator. and(a, b)
operator. __and__(a, b)
返回a与b的按位与操作结果。
operator. floordiv(a, b)
operator. __floordiv(a, b)
返回a//b。（a/b向下取整）
operator. index(a)
operator. __index__(a)
将a转换为整数数据并返回。等价于a. __index__()
operator. inv(obj)
operator. invert(obj)
operator. __inv__(obj)
operator. __invert__(obj)
对数字obj按位求反，并返回。等价于~obj。
operator. lshift(a, b)
operator. __lshift__(a, b)
将a左移b位后返回。
operator. mod(a, b)
operator. __mod__(a, b)
返回a%b
operator. mul(a, b)
operator. __mul__(a, b)
返回a*b，a与b都为数字。
operator. matmul(a, b)
operator. __matmul__(a, b))
返回a@b。
operator. nge(obj)
operator. __neg__(obj)
返回obj的负值（-obj）。
operator. or(a, b)
operator. __or__(a, b)
a与b按位求或，并返回结果值。
operator. pos(obj)
operator. __pow__(obj)
返回obj的正值（+obj）。
operator. pow(a, b)
operator. __pow__(a, b)
返回a ** b，a与b都为数字。
operator. rshift(a, b)
operator. __rshift__(a, b)
a右移b位，并返回结果值。
operator. sub(a, b)
operator. __sub__(a, b)
返回a – b。
operator. truediv(a, b)
operator. __truediv__(a, b)
返回a / b，并且类似于2/3是0.66而不是0。它也被称为真除法。
operator. xor(a, b)
operator. __xor__(a, b)
a与b按位异或，并返回结果。
06
序列有关操作
operator. concat(a, b)
operator. __concat__(a, b)
operator. contains(a, b)
operator. __contains__(a, b)
返回测试b in a的结果。请注意反转操作数。
operator. countof(a, b)
返回b在a中出现的次数。
operator. delitem(a, b)
operator. __delitem__(a, b)
删除a索引b的值。
operator. getitem(a, b)
operator. __getitem__(a, b)
返回a索引b的值。
operator. indexof(a, b)
返回b在a中第一次出现时的索引。
operator. setitem(a, b, c)
operator. __setitem__(a, b, c)
a中索引b的位置上的值设置为c。
operator. length_hint(obj, default=0)
返回对象obj的估算长度。首先试图返回真实的长度，不行的话使用obj.__length_hint__()估算长度，再不行的话返回默认值规定的长度。
07
operator高级操作
operator的高级操作
operator模块也定义了一些广义属性和项目查找的工具。它们常用于为诸如map()、sorted()、itertools. groupby()或其他需要函数作为参数的函数提供参数，该参数为一个高速的字段提取器。
返回一个对象的属性，该对象能从其操作中捕获attr。如果提供了多个属性，返回一个属性构成的元组。属性名也可以包含符号点。例如：
•••运行 f = attrgetter(‘name’)之后，调用f(b)，返回b.name。
•运行 f = attregetter(‘name’,’date’)之后，调用f(b)，返回(b. name, b.date)。
•运行f =attregetter(‘name.first’, ‘name. last’)之后，调用f(b)，返回(b. name. first, b. name. last)。
等价于：
>>> class Student:
... def __init__(self, name, grade, age):
... self.name = name
... self.grade = grade
... self.age = age
... def __repr__(self):
... return repr((self.name, self.grade, self.age))
>>> student_objects = [
... Student('john', 'A', 15),
... Student('jane', 'B', 12),
... Student('dave', 'B', 10),
... ]
>>> sorted(student_objects, key=lambda student: student.age) # 传统的lambda做法
[('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)]
>>> from operator import itemgetter, attrgetter
#注意这个地方的妙用
>>> sorted(student_objects, key=attrgetter('age'))
[('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)]
# 但是如果像下面这样接受双重比较，Python脆弱的lambda就不适用了
>>> sorted(student_objects, key=attrgetter('grade', 'age'))
[('john', 'A', 15), ('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12)]
总结：顾名思义，attrgetter()得到的是某一个对象的属性或者是好几个属性组成的元组。
返回一个可调用对象，该对象可以使用操作__getitem__()方法从自身的操作中捕获item。如果制定了多个items，返回一个由查询值组成的元组。例如：
•运行f =itemgetter(2)，然后调用f(r)，返回r[2]。
•运行g =itemgetter(2, 5, 3)，然后调用g(r)，返回(r[2], r[5], r[3])。
注意：这个地方r是一个可索引的对象，如列表、元组等
等价于：
defitemgetter(*items):
if len(items) ==1:
item = items[0]
defg(obj):
return obj[item]
else:
defg(obj):
returntuple(obj[item] for item in items)
return g
Items可以是任何类型，只要该类型可以接受__getitem__()方法的操作（即可以通过“索引”访问值）。比如列表、元组、字符串、或者是自己定义的对象等。列表、元组和字符串接受索引或者片段：
>>>itemgetter(1)('ABCDEFG')
'B'
>>>itemgetter(1,3,5)('ABCDEFG')
('B', 'D','F')
>>>itemgetter(slice(2,None))('ABCDEFG')
'CDEFG'
例如使用itemgetter()从元组记录中取回特定的字段：
>>>inventory = [('apple', 3), ('banana', 2), ('pear', 5), ('orange', 1)]
>>>getcount = itemgetter(1)
>>>list(map(getcount, inventory))
[3, 2, 5,1]
>>>sorted(inventory, key=getcount)
[('orange',1), ('banana', 2), ('apple', 3), ('pear', 5)]
返回一个可调用的对象，该对象可以在其操作内调用名为name的方法。如果额外的参数或者关键字参数被给出，它们也会被传递给方法。例如：
•运行 f = methodcaller(‘name’)，调用f(b)，返回b. name()。
•运行 f = methodcaller(‘name’, ‘foo’, bar=1)，调用f(b)，返回b. name(‘foo’, bar=1)。
等价于：
defmethodcaller(name, *args, **kwargs):
defcaller(obj):
returngetattr(obj, name)(*args, **kwargs)
return caller
总结：name相当于是某一个对象的某一个方法；而后面的参数则作为函数的参数使用。
小结
从上面的例子可以看出，不管是attrgetter(‘attr_name’)还是itemgetter(item)。它们跟sorted、map这些高阶函数结合起来使用，可以发挥出比lambda表达式更加神奇的效果。
我们一起过双旦
2018.12.30
Best Wishes to You
最后，再次感谢一路陪伴的小伙伴，希望2018年每个人都能够收获满满，新的2019年都能够赚的盆满锅满！
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