1 + 1. の仕組み

Question

Python で 1 + 1. はどうやって計算されるのですか？

1 + 1 # 2
1 + 1. # 2.0
(1).__add__(1) # 2
(1).__add__(1.) # NotImplemented

となりました。x + y は x.__add__(y) だと思っていたのですが、そうではないのでしょうか？

Answer 1

• x + y は x.__add__(y) だと思っていたのですが、そうではないのでしょうか？

違います。

そのようにインプリメントしてあると、後で新しい数型を追加した場合にxの__add__メソッドにその型を追加する必要があります。

例えばnumpyには numpy.int32というクラスがあります。これを扱うために、基本のPythonのint型の__add__にnumpy.int32のことを追加しなければならないのであれば、追加モジュールが作成されるごとに基本のPythonのint型の__add__の変更が必要となり、モジュールの追加がとても難しくなります。

そうならないように、x + y はまず、x.__add__(y)を試してみます。それが成功すればその結果を返しますが、失敗した場合はy.__radd__(x)を試します。それが成功すればその結果を返します。両方とも失敗した場合には、TypeErrorの例外を上げます。

つまり、整数と整数の足し算の方法は左の整数が知っているけれども、整数と浮動小数点数の足し算は、左の整数がやり方を知らないので、右の浮動小数点数にできるかどうかを確かめ、右の浮動小数点数がやり方を知っていたので、計算ができる、という仕組みで動いているのです。

Comments

[Paalon]

Python はメソッドを後から付け加えることができないのでしょうか？

[ppaul]

Pythonのクラスの中にはメソッドを後から付け加えることのできるものとできないものがあります。
ユーザ定義クラスの場合はできます。
組込みクラスの場合はほぼできません。
また、関数型のように古いバージョンのPythonではできたものが、新しいバージョンになってできなくなっているということもあります。

Answer 2

https://docs.python.org/ja/3/reference/datamodel.html?highlight=radd#object.radd

これらのメソッドを呼んで二項算術演算 (+, -, *, @, /, //, %, divmod(), pow(), **, <<, >>, &, ^, |) の、被演算子が反射した (入れ替えられた) ものを実装します。 これらの関数は、左側の被演算子が対応する演算をサポートしておらず 3 、非演算子が異なる型の場合にのみ呼び出されます。

(1).__add__(1.) がNotImplementedになって、
かつ
1 と 1. が異なる型
なので
(1.).__radd__(1) が呼び出されて2.0という結果になります。（おそらくはそのように実行されているはずです）

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参考
https://docs.python.org/ja/3/library/numbers.html#implementing-the-arithmetic-operations

Answer 3

数値に小数点をつけると、float(浮動小数点数)として解釈されます。