00 · 理解本課程所需的 Python 機制

理解本課程所需的 Python 機制¶

從運算子分派、裝飾器與 dataclass 開始，弄清畫面上的運算式如何到達函式庫方法。

閱讀本章前

你已能閱讀函式、類別、條件分支與基本型別標註。

完成本章後，你可以

數學定義

在 Python 中，`a + b` 和 `a == b` 分別要求物件的 `__add__` 與 `__eq__`。裝飾器在定義階段接收並替換函式物件。

資料表示

凍結的 dataclass 保存不可變的數學值。被 `@log` 包裝的方法在內部回傳結果與延遲建立的訊息，包裝器只向呼叫者公開結果。

Python 實作

`+` → `__add__`; `==` → `__eq__`; `@log` → `inner`

與本章一起閱讀的實作與測試

peano/utils.py · tests/test_utils.py

數學定義

數學定義¶

在 Python 中，a + b 和 a == b 分別要求物件的 __add__ 與 __eq__。裝飾器在定義階段接收並替換函式物件。

資料表示

凍結的 dataclass 保存不可變的數學值。被 @log 包裝的方法在內部回傳結果與延遲建立的訊息，包裝器只向呼叫者公開結果。

Python 實作

log 裡的 inner 呼叫原方法，取出 (result, message)，依設定輸出訊息，再回傳 result；@wraps 保留原函式資訊。

本課程使用的精確對應關係:

`+` → `__add__`; `==` → `__eq__`; `@log` → `inner`

執行過程

方法本體先完成，包裝器才能取得訊息。因此遞迴內層結果會先於外層日誌出現。

執行前預測

預測 `structural_str()` 與 `+` 各會呼叫哪段程式，並寫下兩行輸出。

⌘ / Ctrl + Enter

輸出

請先寫下預測，再執行。

用測試核對

測試檢查回傳值、公開簽章與延遲訊息，避免裝飾器改變函式庫介面。

適用範圍

本章不重講迴圈與變數等基本語法，只解釋理解本函式庫不可少的後設程式行為。