was decided删除了Python 3.7数据类中对__slots__
的直接支持。
尽管如此,__slots__
仍然可以用于数据类:
from dataclasses import dataclass
@dataclass
class C():
__slots__ = "x"
x: int
但是,由于__slots__
的工作方式,无法为数据类字段分配默认值:
from dataclasses import dataclass
@dataclass
class C():
__slots__ = "x"
x: int = 1
这将导致错误:
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: 'x' in __slots__ conflicts with class variable
如何使__slots__
和默认dataclass
字段一起工作?
6条答案
按热度按时间8qgya5xd1#
2021年更新:
__slots__
的直接支持是added to python 3.10。我将这个答案留给后代,不会更新它。这个问题并不是数据类所独有的。任何冲突的类属性都将在插槽上到处乱踩:
这就是slot的工作原理,发生错误的原因是
__slots__
为每个slot名称创建了一个类级描述符对象:为了防止这种变量名冲突的错误,类命名空间必须在类对象被示例化 * 之前 * 进行修改,这样类中就不会有两个对象竞争同一个成员名:
由于这个原因,父类上的
__init_subclass__
方法是不够的,类装饰器也是不够的,因为在这两种情况下,类对象在这些函数接收到类并对其进行更改时已经创建。当前选项:编写元类
除非插槽机制被修改以允许更大的灵活性,或者语言本身提供了在类对象被示例化之前修改类名称空间的机会,否则我们唯一的选择就是使用元类。
为解决这个问题而编写的任何元类至少必须:
__dict__
中(以便dataclass
机制可以找到它们)dataclass
装饰器__dict__
插槽该怎么做)退一步说,这是一项极其复杂的奋进,像下面这样定义类会更容易一些--没有默认值,这样就不会发生冲突--然后再添加一个默认值。
当前选项:在类对象示例化后进行更改
未更改的数据类如下所示:
修改很简单:修改
__init__
签名以反映所需的默认值,然后修改__dataclass_fields__
以反映默认值的存在。试验:
真管用!
当前选项:一个
setmember
装饰器通过一些努力,可以使用所谓的
setmember
装饰器以上述方式自动修改类,这需要偏离dataclasses API,以便在类主体之外的位置定义默认值,可能类似于:同样的事情也可以通过父类上的
__init_subclass__
方法来完成:未来可能性:换槽机械
如上所述,另一种可能性是python语言改变slots机制以允许更大的灵活性,一种方法是改变slots描述符本身以在类定义时存储类级数据。
这可以通过提供一个
dict
作为__slots__
参数来实现(见下文),类级别的数据(1代表x,2代表y)可以存储在描述符本身上,以便以后检索:一个难题:可能希望仅在某些插槽上存在
slot_member.value
,而在其他插槽上不存在slot_member.value
。这可以通过从新的slottools
库导入空插槽工厂来适应:上面建议的代码风格可能与dataclasses API不同,但是,slots机制本身甚至可以修改以支持这种风格的代码,特别要考虑到dataclasses API的适应性:
未来可能性:在类主体内“准备”类命名空间
另一种可能性是改变/准备(与元类的
__prepare__
方法同义)类名称空间。目前,在类对象示例化之前,没有机会(除了写一个元类)写代码来改变类名称空间,插槽机制开始工作。这可以通过创建一个钩子来预先准备类名称空间来改变,并使其只在钩子运行后产生一个抱怨名称冲突的错误。
这个所谓的
__prepare_slots__
钩子可能看起来像这样,我认为这并不太糟糕:dataclasses.prepare_slots
函数将只是一个函数--类似于__prepare__
方法--它接收类名称空间并在创建类之前修改它,特别是对于这种情况,默认的数据类字段值将存储在其他一些方便的地方,以便在创建槽描述符对象之后可以检索它们。dataclasses.field
,那么与槽冲突的默认字段值也可能是由数据类机制创建的。nnsrf1az2#
在Python 3.10+中,你可以将
slots=True
与dataclass
一起使用,以使其更高效地使用内存:这样,您也可以设置默认字段值。
v8wbuo2f3#
正如答案中所提到的,数据类中的数据类不能生成槽,原因很简单,槽必须在创建类之前定义。
事实上,针对数据类的PEP明确提到了这一点:
至少在最初的版本中,
__slots__
是不受支持的。__slots__
需要在类创建时添加。数据类装饰器是在类创建后调用的,所以为了添加__slots__
,装饰器必须创建一个新的类,设置__slots__
,并返回它。因为这个行为有点令人惊讶,数据类的初始版本将不支持自动设置__slots__
。我想使用slots是因为我需要初始化另一个项目中的很多很多数据类示例。我最终编写了自己的数据类替代实现,它支持这一点,还有一些额外的特性:dataclassy .
dataclassy使用了一种元类方法,这种方法有很多优点--它支持装饰器继承,大大降低了代码复杂度,当然还有插槽的生成。
打印
Pet.__slots__
将输出预期的{'name', 'age', 'species', 'fluffy'}
,示例没有__dict__
属性,因此对象的总体内存占用量较低。这些观察结果表明__slots__
已成功生成并且有效。此外,正如所证明的,默认值工作正常。23c0lvtd4#
我找到的解决这个问题的最简单的方法是使用
object.__setattr__
指定一个定制的__init__
来赋值。y1aodyip5#
另一个解决方案是在类体内部从类型化注解生成slots参数,如下所示:
其中,
slots
函数为:运行该命令将生成一个slots参数,如下所示:
frozenset({'first', 'last', 'age_of_signup})
这会将注解放在它上面,并生成一组指定的名称。这里的限制是必须为每个类重新键入
__slots__ = slots(__annotations__)
行,并且它必须位于所有注解的下面,并且它不适用于带有默认参数的注解。这样做的另一个优点是,slots参数永远不会与指定的注解冲突,因此您可以随意添加或删除成员,而不是担心维护sperate列表。pcrecxhr6#
在Rick Teachey的suggestion之后,我创建了一个
slotted_dataclass
装饰器。它可以在关键字参数中接受在没有__slots__
的数据类中在[field]: [type] =
之后指定的任何内容-字段和field(...)
的默认值。指定应该进入旧的@dataclass
构造函数的参数也是可能的,而是在dictionary对象中作为第一个位置参数。将变为:
下面是这个新装饰器的源代码:
代码说明
上面的代码利用了
dataclasses
模块通过在类上调用getattr
来获取默认字段值的事实,这使得通过替换类的__dict__
中的适当字段来提供默认值成为可能(在代码中使用setattr
函数完成)。由@dataclass
装饰器生成的类将与通过指定=
之后的那些装饰器生成的类完全相同,就像我们在类不包含__slots__
时所做的那样。但是,由于具有
__slots__
的类的__dict__
包含member_descriptor
对象:一件很好的事情是备份这些对象,并在
@dataclass
装饰器完成工作后恢复它们,这是在代码中使用old_attrs
字典完成的。