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一種運算子對於不同型別的物件，有不同的使用方式。例如， + 用於整型物件，表示兩個數相加；用於字串，表示連線這兩個字串。

x, y = 10, 20
print(x + y) # 30

a,b = 'John', 'Wick'
print(a + b) # John Wick
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**+**運算子因操作物件的型別的不同而執行不同的操作，這種特性稱為過載。

運算子的功能因其操作資料的型別而異，我們稱之為過載。

+運算子可以用於任意兩個物件的相加嗎？我們來試試看。

class Vector:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

v1 = Vector(3, 4)
v2 = Vector(5, 6)
v1 + v2

---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-3-08104d7e1232> in <module>
----> 1 v1 + v2

TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'Vector' and 'Vector'
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執行這段程式碼會報錯。為什麼呢？這是因為 + 運算子不知道如何把兩個 Vector 類的物件相加。

在本文中，我們將研究如何將既有的運算子用於自定義物件的操作，同時我們要牢記 Python 語言對操作符過載的一些限制性規則。

這些限制性規則有：

1. 不允許建立新的運算子，只能過載已有的那些運算子
2. 不允許過載已有資料型別（如 tuple 、 string 、 list）的某些運算子操作
3. 某些運算子不能過載，例如 is, or, and, not

在開始學習運算子過載前，我們需要了解 Python 資料模型 和 特殊方法。

Python 資料模型可以看作一種 “Python 設計方式”或 “Python 框架”。它告訴你 Python 如何管理物件以及如何對它們進行操作。它描述了一系列 API，你可以使用這些 API 使你定義的物件具備已有資料型別的某些功能，並且可以使用大多數 Python 語言的特性，而且不必實現它們。

特殊方法 → 當你使用 len(collection)，Python 直譯器呼叫的是 collection.len() 方法。這裡的 len() 就是一個特殊方法。

特殊方法開頭和結尾都是 __ ，意為只能由 Python 直譯器呼叫，除非你在進行超程式設計，不然不要直接呼叫它。

在 Python 語言中，我們可以使用特殊方法來實現運算子過載。

現在我們進行編碼，使 Vector 物件支援 + 運算子。

當我們呼叫 **+** 這個運算子時，Python 直譯器呼叫了 add(self, other) 這個特殊方法。所以，在我們定義的類中實現 add() 方法，就可以支援 + 運算子。

class Vector:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def __add__(self, other):
        return Vector(self.x + other.x , self.y + other.y)

    def __repr__(self):
        return f'Vector({self.x}, {self.y})'

v1 = Vector(3, 4)
v2 = Vector(5, 6)
v1 + v2
>>> Output: Vector(8, 10)
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你會發現，我們的類已經支援 + 運算子，在這個類中還實現了 repr() 方法，當我們呼叫 print() 方法，直譯器呼叫 str() 方法，如果我們沒有提供 repr() 的實現，就會呼叫原來的 repr() 方法。

注意：除了過載類似於 += 的賦值運算子外，一定要返回一個新建的物件。

再舉個過載運算子的例子

當我們使用 **==** 運算子時，Python 直譯器會呼叫 eq(self, other) 這個特殊方法，所以我們通過實現 eq() 方法就可以使某個類支援 == 運算子。

class Vector:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def __add__(self, other):
        return Vector(self.x + other.x , self.y + other.y)

    def __repr__(self):
        return f'Vector({self.x}, {self.y})'
    
    def __eq__(self, other):
        return self.x == other.x and self.y == other.y

v1 = Vector(3, 4)
v2 = Vector(5, 6)
v1 == v2
>>> Output: False

v3 = Vector(3,4)
v1 == v3
>>> Output: True
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在 Python 中，使用特殊方法可以輕鬆實現運算子過載。關鍵在於理解資料模型和特殊方法。

這些方法能讓你從 Python 的慣用特性中受益，並且能利用強大的標準庫。

欲瞭解 Python 資料模型的更多詳情，請參考 Fluent python。

這裡是 Python 中的特殊方法彙總，可供查閱。

總結

我們從理解什麼是運算子過載開始，接著討論了 Python 中運算子過載的一些限制條件、資料模型和特殊方法，然後在 Vector 類中實現了運算子過載。

希望你喜歡這篇文章。祝你工作順利，好運連連！

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