python - 如何使用 `__slots__` 进行属性初始化？

Question

我通读了 usage of slots 上的主要答案它让我了解了如何以及在何处使用 __slots__ 。

现在，我将一段代码从 Python 2 移植到 Python 3，类似于以下内容:

class B(object):
    __slots__ = ('_fields')
    _fields = set()

但这会在 Python 2 上正常工作时给出错误 Python 3:

ValueError:__slots__ 中的“_fields”与类变量冲突。

我把代码改成

class B(object):
    __slots__ = ('_fields')
    def __init__(self):
        _fields = set()

而且效果很好。我的问题是，它是否是正确的更改？

正如我从原始代码中得到的，我猜它是说不要使用 __dict__ 来节省内存或更快的访问或任何原因，但同时也在尝试指定类型属性 _field 为 set()。上面的更改可以是正确的说法吗，或者它可能会产生一些副作用。

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进一步的实验: 我进一步试验了以下变体(在 Python 3 上):

import pdb

class A(object):
    a = set()

'''
class B(object):
    __slots__ = ('a')
    a = set()
'''

class C(object):
    __slots__ = ('a')
    def __init__(self):
        a = set()

class D(object):
    def __init__(self):
        __slots__ = ('a')
        a = set()

if __name__ == '__main__':
    #pdb.set_trace()
    x = A(); print(dir(x))
    #y = B()
    z = C(); print(dir(z))
    z1 = D(); print(dir(z1))

它给出了以下输出。

['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'a']


['__class__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__slots__', '__str__', '__subclasshook__', 'a']


['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__']

我们可以看到只有 C 对象显示了正确的足迹，即没有 __dict__ 而只有 __slots__ 。这不是我们理想中想要的吗？关于 __weakref__ 的任何解释也会有所帮助。

同样在 Python 2 上，B 和 C 对象显示相同的足迹。基于此，C 应该是正确的表达方式，因为它也在 Python 2 和 3 上编译。

Answer 1

But this is giving error Python 3 while working fine on Python 2:

ValueError: '_fields' in __slots__ conflicts with class variable.

虽然您在 Python2 中没有像在 Py3k 中那样在类创建/编译时遇到错误，但如果您尝试实际设置 _fields 的值，您会得到 AttributeError: 'C ' 对象属性 '_fields' 是只读的:

>>> class C(object):
...   __slots__ = ('_fields')
...   _fields = set()
...
>>>
>>> c = C()
>>> c._fields
set([])
>>> c._fields = 'foo'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'C' object attribute '_fields' is read-only
>>>

另见第四个note in the slots documentation :

__slots__ are implemented at the class level by creating descriptors (Implementing Descriptors) for each variable name. As a result, class attributes cannot be used to set default values for instance variables defined by __slots__; otherwise, the class attribute would overwrite the descriptor assignment.

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根据您的修改:

I change the code to

class B(object):
    __slots__ = ('_fields')
    def __init__(self):
        _fields = set()

修改后的B类在__init__()里面有一个_fields，而不是self._fields所以它只是init中的一个局部变量，并且在类里面的其他任何地方都无法访问。将其更改为:

 class B(object):
    __slots__ = ('_fields')
    def __init__(self):
        self._fields = set()

要正确初始化 _fields，请执行以下操作:

 class B(object):
     __slots__ = ('_fields')
     def __init__(self, _fields=None):
         if not _fields:
             self._fields = set()

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Wrt 进一步实验:

在类 D 中，__slots__ 仅在 __init()__ 中是一个变量。它不是(特殊的)类变量 D.__slots__；甚至是实例变量 self.__slots__。所以它有 __dict__。

A 类没有，所以也有 __dict__。

C 类有 __slots__ 正确。