【Python】複数のオペランドに対応した演算子オーバーロードの実装方法

Pythonでは、通常の二項演算子とまったく同じ要領で、複数のオペランドに対する演算子オーバーロードを実装できます。ポイントは、__add__メソッドが常に「左側のオブジェクト」と「右側の1つのオブジェクト」を受け取るようになっている点です。

a + b + c のような式は (a + b) + c として順番に評価されるため、+ 演算が2つのオペランド間で正しく定義されていれば、いくらでも連結して使えます。実際に、+ 演算子をオーバーロードした複素数クラスの例を見てみましょう。

コード例

class Complex(object):
    def __init__(self, real, imag):
        self.real = real
        self.imag = imag
    def __add__(self, other):
        real = self.real + other.real
        imag = self.imag + other.imag
        return Complex(real, imag)
    def display(self):
        print(str(self.real) + " + " + str(self.imag) + "i")

a = Complex(10, 5)
b = Complex(5, 10)
c = Complex(2, 2)
d = a + b + c
d.display()

処理の流れ

• a + b が先に評価され、新しい Complex(15, 15) オブジェクトが返されます。
• その結果と c の間で再び __add__ が呼ばれ、最終的な Complex(17, 17) が生成されます。

このように、__add__ メソッドが新しいインスタンスを返す設計にしておけば、演算を何段階でもチェーンできるのがメリットです。

実行結果

上記のコードを実行すると、以下の出力が得られます。

17 + 17i