FAQs for Lab 1

Lab 1 常见问题汇总

关于异常处理：如何抛出异常？

在 Python 中，raise 语句专门用于抛出异常（exception）。异常的意思是，程序遇到了设计者不愿意看到的情况，例如在 Rational 类初始化的时候分母为 0，就应该抛出一个 ZeroDevisionError，以提醒调用者这里出现了除零异常。如果要捕获这个异常，可以使用 try except finally 语句，例如：

def raiseError():
    raise NotImplementedError("This function shouldn't be called!")

if __name__ == "__main__":
    try:
        raiseError()
    except NotImplementedError:
        print("An exception flew by!")
    finally:
        print("This will always be printed")

关于异常和异常处理的更多信息，可以参考 Built-in Exceptions 。

关于运算符重载：__add__ 方法是个啥？

运算符重载就是指，当我对一个类进行加减乘除等操作时，我要进行一些特殊处理。在 Python 的内置类型中可以看到这样的例子，整数加法返回整数，字符串加法返回连接后的字符串，显然，这个 + 符号带有一词多义的特性。当我们使用 a + b 时，事实上它调用了一个方法 __add__，请看以下代码：

i = 3
i = i.__add__(4)
print(i)

这里的输出结果是 7，正是 3 + 4 运算的结果。这意味着，当我执行 i + 4 的求值时，其求值过程就是 i.__add__(4)，这是运算符重载的基本原理。

重载（override）是指，当一个新的类继承自原先的类时，我们使用同名函数代替原先类中的同名函数。这样，在新的类调用这个函数时，它就不会调用其父类的同名函数。因此，只需要重载 __add__ 函数，即可实现自定义类的加法。关于各个运算符对应的方法，可以参考 Operators 。

关于 __eq__ 方法和等于判断

在后面的要求中，我们要求实现判断语句。在实现 == 的过程中，可能会发现，调用 == 并不会报 NotImplementedError 。原因是任何一个类都继承了一个叫做 type 的基类，其中自带有 __eq__ 方法，这个方法对于任何两个不同的实例都会返回 False。而在原始版本的 Number 类中事实上已经重载了 __eq__，为了降低难度删去但未删去相关的要求，于是造成了一些混乱。解决的方法就是，在 Rational 类中自己定义 __eq__ 方法，也可以选择在 Number 类中加上对应的 NotImplementedError。

关于 __repr__ 和 __str__

当调用 print 函数时，会调用 __str__ 方法，并输出返回值字符串。这是对 __str__ 方法的最简单理解。因此，如果对于分母为 1 直接以整数方式输出分子，可以修改原有的 __repr__ 和 __str__ 方法。

关于 NaN 等类的实现

这部分确实超出了我们所提供的内容的范畴。有兴趣的同学可以参考 Data Model 中对类生成的描述，重载 __new__ 方法来尝试实现。例如，我们以 NaN 为例，在 Rational 类中应该如此定义：

class Rational:
    ...

    def __init__(self, p, q):
        if p == 0:
            self.q = 1
        self._simplify()

    def __new__(cls, p, q):
        obj = object.__new__(cls)
        obj.p = p
        obj.q = q
        if p == 0 and q == 0:
            return NaN()
        return obj

    ...

这样，当 p 和 q 都为 0 时，构造 Rational(0, 0) 将返回一个 NaN 类的实例。