如何在Python中实现类SQL NULL的三值逻辑？

这确实是个很贴合SQL场景的需求，我来帮你梳理下可行的方案：

为啥原生None满足不了需求？ #

Python里的and/or是基于真值测试的短路逻辑，和你要的SQL三值逻辑规则不完全匹配。比如你提到的None or False返回False，但按你给出的真值表，未知（N）OR 假（F）应该是未知（N），这就出现了不一致，所以用原生None肯定行不通。

Python的小限制：没法直接重载and/or #

得提前说清楚：Python不允许重载and、or这种语言级别的短路运算符，只能重载&、|这类位运算符，不过not是可以通过__not__魔法方法重载的。所以我们得做一点小妥协，但完全能实现你要的逻辑。

基于标准库的实现方案 #

我们可以用Python标准库的enum.Enum来定义三态布尔类型，既简洁又符合你“优先用标准库”的要求，同时实现对应的逻辑运算：

from enum import Enum

class TriBool(Enum):
    TRUE = True
    FALSE = False
    UNKNOWN = None

    def __and__(self, other):
        # 按你给的真值表实现AND逻辑
        if not isinstance(other, TriBool):
            # 自动转换原生bool/None为TriBool实例
            other = TriBool(other) if other is not None else TriBool.UNKNOWN
        lookup_table = {
            (TriBool.TRUE, TriBool.TRUE): TriBool.TRUE,
            (TriBool.TRUE, TriBool.UNKNOWN): TriBool.UNKNOWN,
            (TriBool.TRUE, TriBool.FALSE): TriBool.FALSE,
            (TriBool.UNKNOWN, TriBool.TRUE): TriBool.UNKNOWN,
            (TriBool.UNKNOWN, TriBool.UNKNOWN): TriBool.UNKNOWN,
            (TriBool.UNKNOWN, TriBool.FALSE): TriBool.FALSE,
            (TriBool.FALSE, TriBool.TRUE): TriBool.FALSE,
            (TriBool.FALSE, TriBool.UNKNOWN): TriBool.FALSE,
            (TriBool.FALSE, TriBool.FALSE): TriBool.FALSE,
        }
        return lookup_table[(self, other)]

    def __or__(self, other):
        # 按你给的真值表实现OR逻辑
        if not isinstance(other, TriBool):
            other = TriBool(other) if other is not None else TriBool.UNKNOWN
        lookup_table = {
            (TriBool.TRUE, TriBool.TRUE): TriBool.TRUE,
            (TriBool.TRUE, TriBool.UNKNOWN): TriBool.TRUE,
            (TriBool.TRUE, TriBool.FALSE): TriBool.TRUE,
            (TriBool.UNKNOWN, TriBool.TRUE): TriBool.TRUE,
            (TriBool.UNKNOWN, TriBool.UNKNOWN): TriBool.UNKNOWN,
            (TriBool.UNKNOWN, TriBool.FALSE): TriBool.UNKNOWN,
            (TriBool.FALSE, TriBool.TRUE): TriBool.TRUE,
            (TriBool.FALSE, TriBool.UNKNOWN): TriBool.UNKNOWN,
            (TriBool.FALSE, TriBool.FALSE): TriBool.FALSE,
        }
        return lookup_table[(self, other)]

    def __not__(self):
        # NOT逻辑：取反，未知取反还是未知
        if self is TriBool.TRUE:
            return TriBool.FALSE
        elif self is TriBool.FALSE:
            return TriBool.TRUE
        else:
            return TriBool.UNKNOWN

    def __bool__(self):
        # 这个方法影响if语句、原生and/or的短路行为，你可以按需调整
        # 示例：把TRUE视为真，FALSE和UNKNOWN视为假
        return self is TriBool.TRUE

    def __repr__(self):
        return self.name

用法示例 #

# 定义三态变量
t = TriBool.TRUE
u = TriBool.UNKNOWN
f = TriBool.FALSE

# 测试AND运算
print(t & u)  # 输出 UNKNOWN（对应T AND N=N）
print(u & f)  # 输出 FALSE（对应N AND F=F）

# 测试OR运算
print(u | f)  # 输出 UNKNOWN（对应N OR F=N）
print(f | t)  # 输出 TRUE（对应F OR T=T）

# 测试NOT运算
print(not u)  # 输出 UNKNOWN
print(not t)  # 输出 FALSE

# 和原生类型交互
print(t & False)  # 输出 FALSE
print(u | None)  # 输出 UNKNOWN

# 用is判断状态
print(t is TriBool.TRUE)  # 输出 True

额外优化：贴近自然语言的方法 #

如果你觉得&/|不够直观，可以给TriBool加两个方法：

def and_(self, other):
    return self & other

def or_(self, other):
    return self | other

这样就能写成t.and_(u)、u.or_(f)，更接近自然语言的逻辑表达。

这个方案完全基于标准库，不需要外部依赖，逻辑和你给出的真值表完全一致，也支持和原生bool/None的交互，应该能满足你的需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Artimis Fowl