python - 如何以编程方式将绑定(bind)添加到 Python 中的当前类范围？

Question

虽然问题非常具体，但我也非常感谢一般性建议和其他方法，以使我的问题毫无意义。我正在构建人工智能程序的集合，许多函数和类需要处理许多不同的状态和导致状态之间转换的操作，因此我需要一种方法来表示状态和行动。请注意，我不是构建一个简单的状态机，而是构建许多不同的程序(代理)，它们都采用状态并返回操作作为与环境交互的方式。

我可以使用字符串，但如果特定算法需要将附加信息与状态或操作关联起来，那就很困惑，并且在长时间运行的程序中一遍又一遍地比较字符串会浪费开销。其他类型的常量也会出现同样的问题。所以我最初的想法是使用嵌套类，如下所示:

class DerivedAgent(Agent):
    class StateA(State): pass
    class StateB(State): pass
    ...
    def do_something(state):
        if state is self.StateA:
           ...

这工作得相当好，但是如果有许多状态和操作，则可能会占用大量空间来声明所有它们，并且所有的 pass 语句都很烦人。我希望能够做一些类似的事情...

class DerivedAgent(Agent):
    states("StateA", "StateB", "StateC", ...)

但我没有找到让 states 方法将新创建的类型添加到 DerivedAgent 类的方法。我想我也许可以使用 inspect 模块来做到这一点，但这感觉对于一个小小的便利来说太过分了。使用这样的类型是一个坏主意吗？有更优雅的方法吗？代理类外部的代码需要能够访问状态和操作，并且将状态放入模块命名空间中并不是一个好的选择，因为给定的模块中可能有多个代理。

Answer 1

您可以使用元类，这样您最终会得到如下代码:

class DerivedAgent(Agent):
    __states__ = ['StateA', 'StateB', ...]

例如:

class AgentMeta(type):
    def __new__(meta, classname, bases, classdict):
        for clsname in classdict['__states__']:
            classdict[clsname] = type(clsname, (State,), {})
        return type.__new__(meta, classname, bases, classdict))

然后，只需重写您的 Agent 类，使其具有该行

#python3.x
class Agent(Base1, Base2, ..., BaseN, metaclass=AgentMeta):
    #everything else unchanged

# 2.2 <= python <= 2.7 
class Agent(Base1, Base2, ..., BaseN):
    __metaclass__ = AgentMeta
    #everything else unchanged

如果您不想更改 Agent 类，您只需在您创建的每个子类中包含适当的元类声明即可。