@符号在Python中做什么?


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“at”(@)符号在Python中做什么?

简而言之,它用于装饰器语法和矩阵乘法。

在decorator的上下文中,此语法:

@decorator
def decorated_function():
    """this function is decorated"""

相当于:

def decorated_function():
    """this function is decorated"""

decorated_function = decorator(decorated_function)

在矩阵乘法的上下文中,a@b调用a.__matmul__(b)-生成以下语法:

a @ b

相当于

dot(a, b)

and

a @= b

相当于

a = dot(a, b)

例如,其中dot是numpy矩阵乘法函数,a和b是矩阵。

你怎么能自己发现这一点?

我也不知道要搜索什么,因为搜索Python文档或Google在包含@符号时不会返回相关结果。

如果您想对特定的python语法有一个相当完整的视图,请直接查看语法文件。对于Python 3分支:

~$ grep -C 1 "@" cpython/Grammar/Grammar 

decorator: '@' dotted_name [ '(' [arglist] ')' ] NEWLINE
decorators: decorator+
--
testlist_star_expr: (test|star_expr) (',' (test|star_expr))* [',']
augassign: ('+=' | '-=' | '*=' | '@=' | '/=' | '%=' | '&=' | '|=' | '^=' |
            '<<=' | '>>=' | '**=' | '//=')
--
arith_expr: term (('+'|'-') term)*
term: factor (('*'|'@'|'/'|'%'|'//') factor)*
factor: ('+'|'-'|'~') factor | power

我们可以在这里看到@用于三种上下文:

装饰工因子之间的运算符增广赋值算子

Decorator语法:

在谷歌搜索“decorator python docs”时,最重要的结果之一是“python语言参考”的“复合语句”部分。向下滚动到函数定义部分,我们可以通过搜索单词“decorater”找到该部分,我们看到。。。有很多书要读。但单词“decorator”是词汇表的链接,它告诉我们:

室内装修设计师返回另一个函数的函数,通常使用@wrapper语法作为函数转换应用。常见的装饰器的示例有classmethod()和staticmethod(()。decorator语法只是语法糖,以下两个函数定义在语义上是等价的:定义f(…):...f=静态方法(f)@静态方法定义f(…):...类也存在相同的概念,但在那里不太常用。有关函数定义和类定义,请参阅文档了解有关装饰器的更多信息。

所以,我们看到了

@foo
def bar():
    pass

在语义上与:

def bar():
    pass

bar = foo(bar)

它们并不完全相同,因为Python使用decorator(@)语法在bar之前计算foo表达式(可以是点查找和函数调用),但在另一种情况下,在bar之后计算foo。

(如果这种差异对代码的含义产生了影响,你应该重新考虑你的生活,因为这是病态的。)

堆叠式装饰器

如果我们回到函数定义语法文档,我们会看到:

@f1(参数)@f2(f2)def func():传递大致相当于def func():传递函数=f1(参数)(f2(函数))

这是一个演示,我们可以首先调用一个装饰器函数,以及堆栈装饰器。在Python中,函数是第一类对象,这意味着您可以将函数作为参数传递给另一个函数,并返回函数。装饰师同时做这两件事。

如果我们堆叠装饰器,那么函数(如定义的那样)首先传递给紧挨着它上面的装饰器,然后传递给下一个,依此类推。

这个about总结了装饰器上下文中@的用法。

操作员@

在语言参考的词法分析部分,我们有一个关于运算符的部分,其中包括@,这使它也是一个运算符:

以下标记是运算符:+ - * ** / // % @<< >> & | ^ ~< > <= >= == !=

在下一页的数据模型中,我们有模拟数字类型一节,

对象__添加__(自己,其他)对象__sub__(自己,其他)对象__多__(自己,其他)对象__matmul__(自己,其他)对象__truediv__(自己,其他)对象__floordiv__(自己,其他)[...]调用这些方法来实现二进制算术运算(+,-,*,@,/,//,[…]

我们看到__matmul__对应于@。如果我们在文档中搜索“matmul”,我们会在标题“PEP465-用于矩阵乘法的专用中缀运算符”下找到Python 3.5新增内容的链接。

它可以通过定义__matmul__()、__rmatmul__()和__imatmul__()用于正则、反射和就地矩阵乘法。

(现在我们了解到@=是就地版本)。它进一步解释了:

矩阵乘法在许多领域中是一种非常常见的运算数学、科学、工程以及@allows的添加编写清洁器代码:S=(H@beta-r).T@inv(H@V@H.T)@(H@beta-r)而不是:S=点((点(H,β)-r).T,dot(inv(dot(点(H,V),H.T)),dot(H,beta)-r))

虽然这个运算符可以重载,几乎可以做任何事情,例如,在numpy中,我们可以使用这个语法来计算数组和矩阵的内积和外积:

>>> from numpy import array, matrix
>>> array([[1,2,3]]).T @ array([[1,2,3]])
array([[1, 2, 3],
       [2, 4, 6],
       [3, 6, 9]])
>>> array([[1,2,3]]) @ array([[1,2,3]]).T
array([[14]])
>>> matrix([1,2,3]).T @ matrix([1,2,3])
matrix([[1, 2, 3],
        [2, 4, 6],
        [3, 6, 9]])
>>> matrix([1,2,3]) @ matrix([1,2,3]).T
matrix([[14]])

就地矩阵乘法:@=

在研究先前的用法时,我们了解到还有原地矩阵乘法。如果我们尝试使用它,我们可能会发现它尚未为numpy实现:

>>> m = matrix([1,2,3])
>>> m @= m.T
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: In-place matrix multiplication is not (yet) supported. Use 'a = a @ b' instead of 'a @= b'.

当它实现时,我希望结果如下:

>>> m = matrix([1,2,3])
>>> m @= m.T
>>> m
matrix([[14]])

其他回答

@符号还用于访问plydata/pandas数据帧查询pandas.dataframe.query中的变量。例子:

df = pandas.DataFrame({'foo': [1,2,15,17]})
y = 10
df >> query('foo > @y') # plydata
df.query('foo > @y') # pandas

如果您引用的是python笔记本中使用Numpy库的一些代码,则@operator表示矩阵乘法。例如:

import numpy as np
def forward(xi, W1, b1, W2, b2):
    z1 = W1 @ xi + b1
    a1 = sigma(z1)
    z2 = W2 @ a1 + b2
    return z2, a1

用不同的方式来表达别人的想法:是的,这是一个装饰师。

在Python中,它类似于:

创建函数(在@call下面)调用另一个函数对创建的函数进行操作。这将返回一个新函数。您调用的函数是@的参数。用返回的新函数替换定义的函数。

这可以用于各种有用的事情,因为函数是对象,只是必要的指令。

它表示您正在使用装饰器。这是布鲁斯·埃克尔2008年的例子。

此代码段:

def decorator(func):
   return func

@decorator
def some_func():
    pass

相当于此代码:

def decorator(func):
    return func

def some_func():
    pass

some_func = decorator(some_func)

在装饰器的定义中,您可以添加一些通常不会由函数返回的修改后的内容。