Python中实现+=运算符的通用类型变量

a = ""
a += "a string"  # 正常工作，a 现在是 "a string"
# a += 0         # TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

b = 0
b += 100  # 正常工作，b 现在是 100
# b += "a string" # TypeError: unsupported operand type(s) for +=: 'int' and 'str'

class StringBuilder:
    """
    一个用于高效构建字符串的类，将所有添加的对象转换为其字符串表示。
    """
    def __init__(self):
        """
        初始化一个空的内部字符串。
        """
        self.body = ""

    def __iadd__(self, other):
        """
        实现 += 运算符。
        将 other 对象转换为字符串，并追加到内部字符串 self.body。
        """
        self.body += str(other)
        return self  # 必须返回 self 以支持链式操作

    def __str__(self):
        """
        定义对象的字符串表示，使其可以直接被 print() 或 str() 调用。
        """
        return self.body

    def __repr__(self):
        """
        定义对象的官方字符串表示，便于调试。
        """
        return f"StringBuilder('{self.body}')"

# 示例用法
print("--- StringBuilder 模式示例 ---")
a = StringBuilder()
a += "Hello, "
a += 100
a += " world!"
a += 3.14
print(a)  # 输出: Hello, 100 world!3.14
print(type(a)) # 输出: <class '__main__.StringBuilder'>

b = StringBuilder()
b += "Python "
b += "is "
b += "great!"
print(b)  # 输出: Python is great!

class UniversalIdentity:
    """
    一个作为通用占位符的类，在首次 += 操作时，
    将变量“变身”为操作数的类型和值。
    """
    def __add__(self, other):
        """
        当 UniversalIdentity 对象在加法运算符的左侧时调用。
        直接返回 other，实现类型委托。
        """
        return other

    def __radd__(self, other):
        """
        当 UniversalIdentity 对象在加法运算符的右侧时调用。
        直接返回 other，实现类型委托。
        """
        return other

    # 为了更好的调试体验，可以添加 __repr__
    def __repr__(self):
        return "UniversalIdentity()"

# 示例用法
print("\n--- UniversalIdentity 模式示例 (整数) ---")
a = UniversalIdentity()
print(f"初始类型: {type(a)}, 值: {a}") # 初始类型: <class '__main__.UniversalIdentity'>, 值: UniversalIdentity()

a += 100 # 此时，a 的值变为了 100，类型变为了 int
print(f"第一次 += 100 后: 类型: {type(a)}, 值: {a}") # 类型: <class 'int'>, 值: 100

a += 200 # 此时执行的是 int 的 += 操作 (100 + 200)
print(f"第二次 += 200 后: 类型: {type(a)}, 值: {a}") # 类型: <class 'int'>, 值: 300

# 尝试不兼容类型操作，将引发 TypeError
try:
    a += "a string"
except TypeError as e:
    print(f"尝试对 int 类型的 a += 'a string' 导致: {e}") # 导致: unsupported operand type(s) for +=: 'int' and 'str'


print("\n--- UniversalIdentity 模式示例 (字符串) ---")
b = UniversalIdentity()
print(f"初始类型: {type(b)}, 值: {b}") # 初始类型: <class '__main__.UniversalIdentity'>, 值: UniversalIdentity()

b += "Hello, " # 此时，b 的值变为了 "Hello, "，类型变为了 str
print(f"第一次 += 'Hello, ' 后: 类型: {type(b)}, 值: {b}") # 类型: <class 'str'>, 值: Hello,

b += "world!" # 此时执行的是 str 的 += 操作 ("Hello, " + "world!")
print(f"第二次 += 'world!' 后: 类型: {type(b)}, 值: {b}") # 类型: <class 'str'>, 值: Hello, world!

# 尝试不兼容类型操作，将引发 TypeError
try:
    b += 123
except TypeError as e:
    print(f"尝试对 str 类型的 b += 123 导致: {e}") # 导致: can only concatenate str (not "int") to str