8.10 一个示例：实现约等于操作符

在学习了编译器、字节代码指令和汇编器之后，你现在可以修改 CPython 以支持在上一章中编译到语法中的约等于运算符。

首先，你必须为 Py_AlE 运算符添加一个内部 #define，以便 PyObject 的富比较函数可以引用到它。

打开 Include/object.h 并找到以下 #define 语句：

代码不翻译

添加一个附加值 PyAlE，值为 6：

/* New almost-equal comparator */
#define Py_AlE 6

就在此表达式的下面是一个宏：Py_RETURN_RICHCOMPARE。使用 Py_AlE 的 case 语句更新此宏。

代码不翻译

在 Object/object.c 中，有一个保护程序来检查运算符是否在 0 和 5 之间。因为你添加了值 6，所以必须更新此断言：

代码不翻译

将最后一行更改为以下行：

assert(Py_LT <= op && op <= Py_AlE);

接下来，你需要更新 COMPARE_OP 操作码以支持 Py_AlE 作为运算符类型值。

首先，编辑 Object/object.c 并将 Py_AlE 添加到 _Py_SwapedOp 列表中。此列表用于匹配自定义类在方法下是否有一个运算符魔法方法，而不是其他方法。

例如，如果你定义了一个类：Coordinate，你可以通过实现 __eq__ 魔术方法来定义不等式运算符：

代码不翻译

即使你还没有为 Coordinate 实现 __ne__（不等于）, CPython 假设可以使用 __eq__ 的相反内容。

>>> Coordinate(1, 100) != Coordinate(2, 400)
True

在 Object/object.c 中，找到 _Py_SwapedOp 列表并将 Py_AlE 添加到末尾。然后在 opstrings 列表的末尾添加 “~=”。

代码不翻译

打开 Lib/opcode.py 并编辑富比较运算符列表：

cmp_op = ('<', '<=', '==', '!=', '>', '>=')

在元组末尾添加新运算符：

cmp_op = ('<', '<=', '==', '!=', '>', '>=', '~=')

如果没有在类上实现富比较运算符，则抛出的错误消息会使用到 opstrings 列表。

接下来，你可以更新编译器以处理 BinOp 节点中 PyCmp_AlE 属性的情况。打开 Python/compile.c 并查找到 compiler_addcompare()：

代码不翻译

接下来，在此 switch 语句中添加另一个 case，以将 AST 内的 comp_op 枚举中的 AlE 与 PyCmp_AlE 比较操作码枚举进行配对：

...
    case AlE:
        cmp = Py_AlE;
        break;

现在，你可以根据以下场景对约等于运算符的行为进行编程：

• 1~=2 为假；

• 1~=1.01 使用向下取整时为真。

你可以通过一些额外的代码来实现这一点。现在，你将把两个浮点数转换为整数并进行比较。

CPython 的 API 有许多用于处理 PyLong(int) 和 PyFloat(float) 类型的函数。“对象和类型”章节会介绍此内容。

在 Objects/floatobject.c 中找到 float_richcompare()，然后在 Compare: goto 定义下添加以下示例代码：

代码不翻译

当使用了约等于运算符时，此代码将处理浮点数的比较。它使用的逻辑类似于 PEP 485 中定义的tomath.isclose()，但硬编码的绝对误差为 0.1。

你需要更改的另一个保护程序是在求值循环中：Python/ceval.c。你将在下一章中学习到求值循环。

搜索此代码段：

...
    case TARGET(COMPARE_OP): {
        assert(oparg <= Py_GE);

将断言更改为以下内容：

assert(oparg <= Py_AlE);

重新编译 CPython 后，打开一个交互式解释器进行测试：

$ ./python
>>> 1.0 ~= 1.01
True
>>> 1.02 ~= 1.01
True
>>> 1.02 ~= 2.01
False
>>> 1 ~= 1.01
True
>>> 1 ~= 1
True
>>> 1 ~= 2
False
>>> 1 ~= 1.9
False
>>> 1 ~= 2.0
False
>>> 1.1 ~= 1.101
True

在后面的章节中，你将把这个实现扩展到其他类型。