如何在PyO3中实现python操作符

我正在尝试在rust中为我的数学库实现一个向量类

#[pyclass]
struct Vec2d {
    #[pyo3(get, set)]
    x: f64,
    #[pyo3(get, set)]
    y: f64
}

但我不知道如何重载标准运算符（+、-、*、/）

我尝试从std:：ops实现addtrait，但没有成功

impl Add for Vec2d {
    type Output = Vec2d;
    fn add(self, other: Vec2d) -> Vec2d {
        Vec2d{x: self.x + other.x, y: self.y + other.y }
    }
}

我还尝试向#[pymethods]块添加

\uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu

方法

fn __add__(&self, other: & Vec2d) -> PyResult<Vec2d> {
    Ok(Vec2d{x: self.x + other.x, y: self.y + other.y })
}

fn\uuuu添加（自我、其他：&Vec2d）->PyResult{
Ok（Vec2d{x:self.x+other.x，y:self.y+other.y}）
}

但仍然不起作用

对于第二种方法，我可以看到该方法存在，但python不认为它是运算符重载

In [2]: v1 = Vec2d(3, 4)
In [3]: v2 = Vec2d(6, 7)
In [4]: v1 + v2
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-4-08104d7e1232> in <module>()
----> 1 v1 + v2

TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'Vec2d' and 'Vec2d'

In [5]: v1.__add__(v2)
Out[5]: <Vec2d object at 0x0000026B74C2B6F0>

[2]中的

v1=Vec2d（3,4）
[3]中：v2=Vec2d（6,7）
In[4]：v1+v2
---------------------------------------------------------------------------
TypeError回溯（最近一次调用上次）
在（）
---->1 v1+v2
TypeError:不支持+：“Vec2d”和“Vec2d”的操作数类型
在[5]中：v1.\uuuuu添加\uuuuuu（v2）
出[5]：

根据文件

Python的对象模型为不同的对象行为定义了几个协议，如序列、映射或数字协议。PyO3为每一个定义了单独的特性要提供特定的python对象行为，您需要实现结构的特定特性。

重要注意事项：每个协议实现块都必须使用#[

pyproto

]属性进行注释

Trait中定义了

\uuuuuu add\uuuuuuu

，

\uuuuuu sub\uuuuuuu

等

因此，您可以为

Vec2d

struct实现

PyNumberProtocol

，以重载标准操作

#[pyproto]
impl PyNumberProtocol for Vec2d {
    fn __add__(&self, other: & Vec2d) -> PyResult<Vec2d> {
            Ok(Vec2d{x: self.x + other.x, y: self.y + other.y })
   }
}

#[pyproto]
用于Vec2d的impl PyNumberProtocol{
fn\uuu添加\uuuu（&self，其他：&Vec2d）->PyResult{
Ok（Vec2d{x:self.x+other.x，y:self.y+other.y}）
}
}

---

此解决方案未经测试，请检查@Neven V的完整工作解决方案答案。

我将添加此答案，以避免其他人像我一样搜索数小时

使用@Abdul Niyas p M提供的答案，我有以下错误：

error: custom attribute panicked
  --> src/vec2.rs:49:1
   |
49 | #[pyproto]
   | ^^^^^^^^^^
   |
   = help: message: fn arg type is not supported

事实证明，这个神秘的错误消息隐藏了两个问题。 第一个问题是

\uuuu add\uuuu

应该取值而不是引用，因此我们删除了

self

和

Vec2

之前的

&

。 这使我们能够消除错误消息：

error[E0277]: the trait bound `&vec2::Vec2: pyo3::pyclass::PyClass` is not satisfied
   --> src/vec2.rs:47:1
    |
47  | #[pyproto]
    | ^^^^^^^^^^ the trait `pyo3::pyclass::PyClass` is not implemented for `&vec2::Vec2`
    | 

当我们指定

self

的类型时，可以发现第二个问题：

//不编译
#[pyproto]
Vec2的impl PyNumberProtocol{
fn\uuu添加（self:Vec2，other:Vec2）->PyResult{
Ok（Vec2{x:self.x+other.x，y:self.y+other.y}）
}
}

无法使用错误消息进行编译

error[E0185]: method `__add__` has a `self: <external::vec3::Vec3 as pyo3::class::number::PyNumberAddProtocol<'p>>::Left` declaration in the impl, but not in the trait
  --> src/external/vec2.rs:49:5
   |
49 |     fn __add__(self: Vec2, other: Vec2) -> PyResult<Vec2> {
   |     ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ `self: <vec2::Vec2 as pyo3::class::number::PyNumberAddProtocol<'p>>::Left` used in impl
   |
   = note: `__add__` from trait: `fn(<Self as pyo3::class::number::PyNumberAddProtocol<'p>>::Left, <Self as pyo3::class::number::PyNumberAddProtocol<'p>>::Right) -> <Self as pyo3::class::number::PyNumberAddProtocol<'p>>::Result`

还要注意的是，拥有

self

并不总是一个问题：

#[pyproto]
Vec2的impl PyNumberProtocol{
fn\uuuu neg\uuuuuu（自）->PyResult{
Ok（Vec3{x:-self.x，y:-self.y}）
}
}

#[pyproto]
impl PyNumberProtocol for Vec2 {
    fn __mul__(lhs: Vec2, rhs: f64) -> PyResult<Vec2> {
        Ok(Vec3{x: lhs.x * rhs, y: lhs.y * rhs})
    }
}