Operatör Aşırı Yükleme

Coddy'nin Python Journey'sinin Nesne Yönelimli Programlama bölümünün bir parçası. Ders 34 / 64.

Operatör aşırı yükleme, özel sihirli metotları uygulayarak sınıflarınızın Python'ın yerleşik operatörleriyle (+, -, * vb.) çalışmasını sağlar.

İşte operatör aşırı yüklemesi içeren bir sınıf örneği:

class Vector:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
    
    def __add__(self, other):
        return Vector(self.x + other.x, self.y + other.y)
    
    def __mul__(self, scalar):
        return Vector(self.x * scalar, self.y * scalar)
    
    def __str__(self):
        return f"Vector({self.x}, {self.y})"

__add__ yöntemi, + operatörünü kullandığınızda ne olacağını tanımlar:

v1 = Vector(2, 3)
v2 = Vector(5, 7)
result = v1 + v2  # v1.__add__(v2) metodunu çağırır
print(result)

__mul__ yöntemi, * operatörünü kullandığınızda ne olacağını tanımlar:

v1 = Vector(2, 3)
scaled = v1 * 3   # v1.__mul__(3) metodunu çağırır
print(scaled)

Çıktı:

Vector(7, 10)
Vector(6, 9)

Karşılaştırma operatörlerini ekleyin:

class Vector:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
    
    def __add__(self, other):
        return Vector(self.x + other.x, self.y + other.y)
    
    def __eq__(self, other):
        return self.x == other.x and self.y == other.y
    
    def __str__(self):
        return f"Vector({self.x}, {self.y})"

v1 = Vector(2, 3)
v2 = Vector(2, 3)
v3 = Vector(1, 1)

print(v1 == v2)  # True - v1.__eq__(v2) çağrılır
print(v1 == v3)  # False

Önemli Nokta: Operatör aşırı yüklemesi, operatörlerin nesnelerinizle nasıl çalışacağını tanımlamak için __add__ (+), __sub__ (-), __mul__ (*), __eq__ (==) gibi sihirli yöntemleri kullanır. Bu, sınıflarınızın Python'ın yerleşik operatörleriyle doğal bir şekilde davranmasını sağlar.

Görev

Orta

Bu meydan okumada, para tutarlarını sağlam operatör aşırı yüklemesiyle temsil eden bir Money sınıfı uygulayacaksın. Uygulaman, kapsamlı bir test paketiyle ayrıntılı olarak test edilecek.

money.py - Düzenlemen gereken tek dosya budur. Uygulamana yol gösteren TODO yorumlarını içeren sınıf tanımını barındırır.
driver.py - Uygulamanı doğrulayan kapsamlı test senaryolarını içerir (değiştirme).

Money sınıfını aşağıdaki özelliklerle uygula:

amount (float) ve currency (string) alan bir kurucu
Aynı para birimine sahip Money nesnelerinin toplanması (+)
Tutarı ölçeklendirmek için bir sayıyla çarpma (*)
Money nesneleri arasında eşitlik karşılaştırması (==)
“X.XX CUR” biçiminde dizge gösterimi

Kendin dene

from money import Money

# Test durumu işleyicisi
test_case = input()

def test_basic_functionality():
    # Başlatmayı ve dize gösterimini test et
    m1 = Money(10.0, "USD")
    assert str(m1) == "10.00 USD", f"__str__ method failed, got {str(m1)}"
    
    # Toplamayı test et
    m2 = Money(20.0, "USD")
    m3 = m1 + m2
    assert str(m3) == "30.00 USD", f"Addition failed, got {str(m3)}"
    
    # Farklı para birimlerinin toplanmasını test et
    m4 = Money(20.0, "EUR")
    try:
        m5 = m1 + m4
        assert False, "Adding different currencies should raise an error"
    except ValueError as e:
        assert str(e) == "Cannot add different currencies", f"Wrong error message: {str(e)}"
    
    # Çarpmayı test et
    m6 = m1 * 3
    assert str(m6) == "30.00 USD", f"Multiplication failed, got {str(m6)}"
    
    # Eşitliği test et
    assert m1 == Money(10.0, "USD"), "Equality test failed"
    assert m1 != m2, "Inequality test failed"
    
    print("All basic functionality tests passed!")

def test_zero_values():
    # Sıfır tutarıyla test et
    m1 = Money(0.0, "USD")
    assert str(m1) == "0.00 USD", f"Zero amount string representation failed, got {str(m1)}"
    
    # Sıfırla toplamayı test et
    m2 = Money(10.0, "USD")
    m3 = m1 + m2
    assert str(m3) == "10.00 USD", f"Addition with zero failed, got {str(m3)}"
    
    # Sıfırla çarpmayı test et
    m4 = m2 * 0
    assert str(m4) == "0.00 USD", f"Multiplication by zero failed, got {str(m4)}"
    
    # Sıfır tutarıyla eşitliği test et
    assert m1 == Money(0.0, "USD"), "Equality with zero amount failed"
    assert m1 != m2, "Inequality with zero amount failed"
    
    print("All zero value tests passed!")

def test_negative_values():
    # Negatif tutarla test et
    m1 = Money(-10.0, "USD")
    assert str(m1) == "-10.00 USD", f"Negative amount string representation failed, got {str(m1)}"
    
    # Negatif tutarlarla toplamayı test et
    m2 = Money(20.0, "USD")
    m3 = m1 + m2
    assert str(m3) == "10.00 USD", f"Addition with negative amount failed, got {str(m3)}"
    
    m4 = Money(-5.0, "USD")
    m5 = m1 + m4
    assert str(m5) == "-15.00 USD", f"Addition of two negative amounts failed, got {str(m5)}"
    
    # Negatif bir skalerle çarpmayı test et
    m6 = m2 * -2
    assert str(m6) == "-40.00 USD", f"Multiplication by negative scalar failed, got {str(m6)}"
    
    # Negatif tutarlarla eşitliği test et
    assert m1 == Money(-10.0, "USD"), "Equality with negative amount failed"
    assert m1 != m2, "Inequality with negative amount failed"
    
    print("All negative value tests passed!")

def test_large_values():
    # Çok büyük tutarlarla test et
    m1 = Money(1000000.0, "USD")
    assert str(m1) == "1000000.00 USD", f"Large amount string representation failed, got {str(m1)}"
    
    # Büyük tutarlarla toplamayı test et
    m2 = Money(2000000.0, "USD")
    m3 = m1 + m2
    assert str(m3) == "3000000.00 USD", f"Addition with large amounts failed, got {str(m3)}"
    
    # Büyük bir skalerle çarpmayı test et
    m4 = m1 * 1000
    assert str(m4) == "1000000000.00 USD", f"Multiplication with large scalar failed, got {str(m4)}"
    
    print("All large value tests passed!")

def test_precision():
    # Kesirli tutarlarla test et
    m1 = Money(10.25, "USD")
    assert str(m1) == "10.25 USD", f"Fractional amount string representation failed, got {str(m1)}"
    
    m2 = Money(10.2, "USD")
    assert str(m2) == "10.20 USD", f"Two decimal place formatting failed, got {str(m2)}"
    
    # Kesirli tutarlarla toplamayı test et
    m3 = Money(0.75, "USD")
    m4 = m1 + m3
    assert str(m4) == "11.00 USD", f"Addition with fractional amounts failed, got {str(m4)}"
    
    # Kesirli bir skalerle çarpmayı test et
    m5 = m1 * 0.4
    assert str(m5) == "4.10 USD", f"Multiplication with fractional scalar failed, got {str(m5)}"
    
    print("All precision tests passed!")

def test_type_validation():
    try:
        # Bu işlemler hatasız çalışmalıdır
        m1 = Money(10.0, "USD")
        m2 = m1 * 2
        m3 = m1 * 2.5
        
        # Farklı türlerle eşitliği test et
        assert (m1 == "10.00 USD") == False, "Equality with string should return False"
        assert (m1 == 10.0) == False, "Equality with number should return False"
        
        print("All type validation tests passed!")
    except Exception as e:
        print(f"Type validation test failed: {e}")

def test_currency_case_sensitivity():
    # Para birimlerinde büyük-küçük harf duyarlılığını test et
    m1 = Money(10.0, "USD")
    m2 = Money(10.0, "usd")
    
    # Para birimleri büyük-küçük harfe duyarlı olmalıdır
    assert m1 != m2, "Currency comparison should be case-sensitive"
    
    # Farklı harf büyüklüklerine sahip para birimlerini toplamak başarısız olmalı
    try:
        m3 = m1 + m2
        assert False, "Adding different currency cases should raise an error"
    except ValueError as e:
        assert str(e) == "Cannot add different currencies", f"Wrong error message: {str(e)}"
    
    print("All currency case sensitivity tests passed!")

def test_performance():
    # Çok sayıda Money nesnesi oluştur ve işlemler gerçekleştir
    base = Money(1.0, "USD")
    result = base
    
    # 1000 toplama işlemi gerçekleştir
    for i in range(1000):
        result = result + Money(1.0, "USD")
    
    assert str(result) == "1001.00 USD", f"Performance test addition failed, got {str(result)}"
    
    # 10 çarpma işlemi gerçekleştir
    result = base
    for i in range(10):
        result = result * 2
    
    assert str(result) == "1024.00 USD", f"Performance test multiplication failed, got {str(result)}"
    
    print("All performance tests passed!")

# Girdiye göre uygun testi çalıştır
if test_case == "basic_test":
    test_basic_functionality()
elif test_case == "zero_values":
    test_zero_values()
elif test_case == "negative_values":
    test_negative_values()
elif test_case == "large_values":
    test_large_values()
elif test_case == "precision":
    test_precision()
elif test_case == "type_validation":
    test_type_validation()
elif test_case == "currency_case":
    test_currency_case_sensitivity()
elif test_case == "performance":
    test_performance()
else:
    print(f"Unknown test case: {test_case}")