Перегрузка операторов: __add__ и __getitem__

Плюс между строками склеивает их, между списками — объединяет, между числами — складывает: знак один, поведение зависит от типов. За каждым таким знаком стоит магический метод: + — это __add__, [] — __getitem__, len() — __len__. Определив их в своём классе, вы научите вектор складываться с вектором, а заказ — объединяться с заказом. Сравнение объектов вы уже умеете переопределять — теперь очередь арифметики и индексации.

__add__: свой плюс

Выражение a + b интерпретатор читает как a.__add__(b). Если метод вернул NotImplemented, Python пробует зеркальный b.__radd__(a) — reflected-операцию, — а если и там неудача, поднимает TypeError. __radd__ особенно важен для встроенной sum(): она начинает с нуля, то есть первым вызовом будет именно 0 + vector.

class Vector:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def __repr__(self):
        return f"Vector({self.x}, {self.y})"

    def __add__(self, other):
        if not isinstance(other, Vector):
            return NotImplemented
        return Vector(self.x + other.x, self.y + other.y)

    def __radd__(self, other):
        if other == 0:
            return self
        return self.__add__(other)

start = Vector(2, 3)
finish = Vector(10, -1)

print(start + finish)
print(sum([start, finish]))

Vector(12, 2)
Vector(12, 2)

sum() стартует с аккумулятора 0: первый шаг — 0 + start. У int нет представления о векторах, поэтому int.__add__ возвращает NotImplemented, и Python обращается к зеркальному __radd__: тот видит other == 0 и возвращает сам вектор. Дальше уже работает обычный __add__. Несовместимый тип без зеркальной поддержки даёт честную ошибку:

class Vector:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def __add__(self, other):
        if not isinstance(other, Vector):
            return NotImplemented
        return Vector(self.x + other.x, self.y + other.y)

try:
    Vector(1, 2) + 5
except TypeError as error:
    print("Ошибка:", error)

Ошибка: unsupported operand type(s) for +: 'Vector' and 'int'

__getitem__ и __len__: индексация и срезы

Метод __getitem__ обслуживает не только obj[2], но и срезы: в playlist[1:3] в метод приходит объект slice, и обычно его просто передают внутреннему списку. __len__ подключает функцию len(). Бонус: объект с __getitem__, который бросает IndexError на границе, можно перебирать циклом for даже без __iter__ — Python сам подставляет индексы с нуля.

class Playlist:
    def __init__(self, tracks):
        self.tracks = list(tracks)

    def __len__(self):
        return len(self.tracks)

    def __getitem__(self, index):
        return self.tracks[index]

playlist = Playlist(["рассвет", "ветер", "прибой", "север"])
print(len(playlist))
print(playlist[0])
print(playlist[-1])
print(playlist[1:3])

4
рассвет
север
['ветер', 'прибой']