关于语言设计：为什么Python没有签名功能？


Why doesn't Python have a sign function?

我无法理解为什么Python没有sign函数。它有一个abs内置(我认为sign的姐妹)，但没有sign。

在python 2.6中甚至有一个copysign函数(在数学中)，但没有符号。当你只能编写sign然后直接从abs(x) * sign(y)获取copysign时，为什么还要编写copysign(x,y)呢？后者会更加清晰：x带有y的符号，而对于copysign，你必须记住它的x是否带有y或y的符号，带有x的符号！

显然sign(x)不提供超过cmp(x,0)的任何东西，但它也更具可读性(对于像python这样的高可读性语言，这本来是一个很大的优点)。

如果我是一名Python设计师，我会采用另一种方式：没有cmp内置，但是sign。当你需要cmp(x,y)时，你可以做一个sign(x-y)(或者，对于非数字的东西，只需要x> y更好 - 当然这应该需要sorted接受布尔值而不是整数比较器)。这也会更清楚：当x>y时为正(而对于cmp，当第一个更大时，你必须记住约定为正，但它可能是另一种方式)。当然cmp因其他原因而有意义(例如，在排序非数字事物时，或者如果您希望排序稳定，这不可能只使用布尔值)

所以，问题是：为什么Python设计师决定将sign函数排除在语言之外？为什么heck打扰copysign而不是它的父sign？

我错过了什么吗？

编辑 - 在彼得汉森评论之后。
很公平，你没有使用它，但你没有说你使用python的。在我使用python的7年中，我无数次需要它，而最后一个是打破骆驼背部的稻草！

是的，你可以通过cmp，但我需要通过它的90％的时间都是成语
lambda x,y: cmp(score(x),score(y))可以使用标志就好了。

最后，我希望你同意sign比copysign更有用，所以即使我买了你的观点，为什么还要在数学中定义它而不是标志呢？ copysign如何比签名更有用？

相关讨论

编辑：

确实有一个补丁包括数学中的sign()，但它没有被接受，因为他们不同意它应该在所有边缘情况下返回什么(+/- 0，+ / - nan等)

所以他们决定只实现copysign，它可以用来向最终用户委派边缘情况所需的行为(尽管更详细) - 有时可能需要调用cmp(x,0)。

我不知道为什么它不是内置的，但我有一些想法。

1
2
copysign(x,y):
Return x with the sign of y.

最重要的是，copysign是sign的超集！使用x = 1调用copysign与sign函数相同。所以你可以使用copysign而忘记它。

1
2
3
4
>>> math.copysign(1, -4)
-1.0
>>> math.copysign(1, 3)
1.0

如果你厌倦了传递两个完整的参数，你可以用这种方式实现sign，它仍然可以与其他人提到的IEEE东西兼容：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
>>> sign = functools.partial(math.copysign, 1) # either of these
>>> sign = lambda x: math.copysign(1, x) # two will work
>>> sign(-4)
-1.0
>>> sign(3)
1.0
>>> sign(0)
1.0
>>> sign(-0.0)
-1.0
>>> sign(float('nan'))
-1.0

其次，通常当你想要某些东西的符号时，你最终会将它与另一个值相乘。当然，这基本上是copysign的作用。

所以，而不是：

1
2
s = sign(a)
b = b * s

你可以这样做：

1
b = copysign(b, a)

是的，我很惊讶你已经使用Python 7年了，并认为cmp可以很容易地删除并替换为sign！您是否从未使用__cmp__方法实现类？您是否从未调用过cmp并指定了自定义比较器功能？

总之，我发现自己也想要一个sign函数，但是第一个参数为1的copysign可以正常工作。我不同意sign比copysign更有用，因为我已经证明它只是相同功能的一个子集。

相关讨论

"copysign"由IEEE 754定义，是C99规范的一部分。这就是为什么它在Python中。该函数不能由abs(x)* sign(y)完全实现，因为它应该如何处理NaN值。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
>>> import math
>>> math.copysign(1, float("nan"))
1.0
>>> math.copysign(1, float("-nan"))
-1.0
>>> math.copysign(float("nan"), 1)
nan
>>> math.copysign(float("nan"), -1)
nan
>>> float("nan") * -1
nan
>>> float("nan") * 1
nan
>>>

这使得copysign()比sign()更有用。

至于为什么IEEE的signbit(x)在标准Python中不可用的具体原因，我不知道。我可以做出假设，但这是猜测。

数学模块本身使用signbit(1，x)作为检查x是负还是非负的方法。对于大多数处理数学函数的情况，这些函数似乎比具有返回1,0或-1的符号(x)更有用，因为有一个案例需要考虑。例如，以下内容来自Python的数学模块：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
static double
m_atan2(double y, double x)
{
        if (Py_IS_NAN(x) || Py_IS_NAN(y))
                return Py_NAN;
        if (Py_IS_INFINITY(y)) {
                if (Py_IS_INFINITY(x)) {
                        if (copysign(1., x) == 1.)
                                /* atan2(+-inf, +inf) == +-pi/4 */
                                return copysign(0.25*Py_MATH_PI, y);
                        else
                                /* atan2(+-inf, -inf) == +-pi*3/4 */
                                return copysign(0.75*Py_MATH_PI, y);
                }
                /* atan2(+-inf, x) == +-pi/2 for finite x */
                return copysign(0.5*Py_MATH_PI, y);

在那里你可以清楚地看到copysign()是一个比三值sign()函数更有效的函数。

你写了：

If I were a python designer, I would been the other way arond: no cmp() builtin, but a sign()

这意味着你不知道cmp()用于数字以外的东西。 cmp("This"，"That")无法使用sign()函数实现。

编辑以在其他地方整理我的其他答案：

你的理由基于如何经常看到abs()和sign()。由于C标准库不包含任何类型的"sign(x)"函数，因此我不知道您如何证明您的观点。有一个abs(int)和fabs(双)和fabsf(浮动)和fabsl(长)但没有提到标志。有"copysign()"和"signbit()"但这些仅适用于IEEE 754号码。

对于复数，在Python中返回的符号(-3 + 4j)会被实现吗？ abs(-3 + 4j)返回5.0。这是一个明确的例子，说明如何在sign()没有意义的地方使用abs()。

假设sign(x)被添加到Python中，作为abs(x)的补充。如果'x'是实现__abs __(self)方法的用户定义类的实例，则abs(x)将调用x .__ abs __()。为了正常工作，以相同的方式处理abs(x)，Python必须获得一个符号(x)槽。

对于相对不需要的功能，这是过度的。此外，为什么签名(x)存在且非负(x)和非正(x)不存在？我的Python数学模块实现的片段显示了如何使用copybit(x，y)来实现非负()，这是一个简单的符号(x)无法做到的。

Python应该支持更好地支持IEEE 754 / C99数学函数。这将添加一个signbit(x)函数，它可以在浮点数的情况下执行您想要的操作。它不适用于整数或复数，更不用说字符串，也不会有你想要的名字。

你问"为什么"，答案是"符号(x)没用"。你声称它很有用。然而，你的评论表明你不知道能够做出这样的断言，这意味着你必须展示其需要的令人信服的证据。说NumPy实现它并不足够令人信服。您需要显示如何使用sign函数改进现有代码的情况。

而且它超出了StackOverflow的范围。把它改为Python列表中的一个。

相关讨论

标志的另一个班轮()

1
sign = lambda x: (1, -1)[x<0]

如果你希望它为x = 0返回0：

1
sign = lambda x: x and (1, -1)[x<0]
相关讨论

由于cmp已被删除，您可以使用相同的功能

1
2
3
4
5
def cmp(a, b):
    return (a > b) - (a < b)

def sign(a):
    return (a > 0) - (a < 0)

它适用于float，int甚至Fraction。在float的情况下，通知sign(float("nan"))为零。

Python不要求比较返回布尔值，因此强制比较bool()可以防止允许但不常见的实现：

1
2
def sign(a):
    return bool(a > 0) - bool(a < 0)

尝试运行这个，其中x是任意数字

1
int_sign = bool(x > 0) - bool(x < 0)

对bool()的强制处理比较运算符不返回布尔值的可能性。

相关讨论

只有符合维基百科定义的正确答案

维基百科上的定义如下：

sign definition

因此，

1
sign = lambda x: -1 if x < 0 else (1 if x > 0 else 0)

此函数定义执行速度快，并为0,0.0，-0.0，-4和5产生保证的正确结果(请参阅对其他错误答案的注释)。

相关讨论

numpy有一个sign功能，并为你提供其他功能的奖励。所以：

1
2
import numpy as np
x = np.sign(y)

请注意，结果是numpy.float64：

1
2
>>> type(np.sign(1.0))
<type 'numpy.float64'>

对于像json这样的东西，这很重要，因为json不知道如何序列化numpy.float64类型。在这种情况下，你可以这样做：

1
float(np.sign(y))

获得常规浮动。

是的，正确的sign()函数至少应该在数学模块中 - 因为它是numpy。因为人们经常需要它用于面向数学的代码。

但math.copysign()也可以独立使用。

cmp()和obj.__cmp__() ......通常具有独立的高度重要性。不仅仅是面向数学的代码。考虑比较/排序元组，日期对象，......

http://bugs.python.org/issue1640关于遗漏math.sign()的开发论点很奇怪，因为：

  • 没有单独的-NaN
  • sign(nan) == nan无需担心(如exp(nan))
  • sign(-0.0) == sign(0.0) == 0无需担心
  • sign(-inf) == -1无需担心

- 因为它是numpy

在Python 2中，cmp()返回一个整数：不要求结果为-1,0或1，因此sign(x)与cmp(x,0)不同。

在Python 3中，cmp()已被删除，有利于丰富的比较。对于cmp()，Python 3建议：

1
2
def cmp(a, b):
    return (a > b) - (a < b)

这对cmp()很好，但又不能用于sign()，因为比较运算符不需要返回布尔值。

为了解决这种可能性，必须将比较结果强制为布尔值：

1
2
 def sign(a):
    return bool(x > 0) - bool(x < 0)

这适用于任何完全有序的type(包括NaN或无穷大等特殊值)。

你不需要一个，你可以使用：

1
2
3
4
If not number == 0:
    sig = number/abs(number)
else:
    sig = 0
相关讨论

不包含"符号"的原因是，如果我们在内置函数列表中包含每个有用的单行，那么Python将不再容易实用。
如果您经常使用此功能，那么为什么不自己考虑它？这样做并不是很难，甚至是单调乏味。

相关讨论