我最近在某处读到,python 中的特殊值None
是其自身类的单例对象,特别是NoneType
。这解释了很多,因为大多数涉及 python 中的 None
的错误都会产生 AttributeError
而不是一些特殊的“NoneError”或其他东西。
由于所有这些 AttributeErrors
都反射(reflect)了 NoneType
缺少的属性,我对 NoneType
的属性做了 有,如果有的话。
我决定研究这个 NoneType
并了解更多信息。我一直发现学习新语言特性的最好方法就是使用它,所以我尝试在 IDLE 中实例化 NoneType
:
>>> n = NoneType()
这产生了一个错误:
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#0>", line 1, in <module>
n = NoneType()
NameError: name 'NoneType' is not defined
很困惑,我检查了 None
看我是否得到了正确的类型名称。果然,
>>> type(None)
<class 'NoneType'>
现在很困惑,我做了一个快速的谷歌搜索。这表明 for some reason NoneType was somehow removed in Python 3.
不过,哈哈!我可以通过将 None
的类型存储在变量中来解决这个问题,因为 classes are objects in python.这似乎有效:
>>> NoneType = type(None)
>>> n = NoneType()
当我打印 n 时,我得到了我所期待的:
>>> print(n)
None
但后来发生了这样的事情:
>>> n is None
True
和:
>>> id(n)
506768776
>>> id(None)
506768776
我的变量 n
是 None
。不仅与 None
类型相同。它是无
。这不是我所期望的。
我尝试使用 dis
获取有关 NoneType
的更多信息,但是当我调用
>>> dis.dis(type(None))
它没有产生任何输出。
然后我尝试研究 __new__
方法,一些用户在评论中提到了该方法:
dis.dis(type(None).__new__)
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#4>", line 1, in <module>
dis.dis(type(None).__new__)
File "C:\Python33\lib\dis.py", line 59, in dis
type(x).__name__)
TypeError: don't know how to disassemble builtin_function_or_method objects
>>>
更多错误。
这是我的问题:
- 为什么
n
与None
完全相同? - 为什么语言设计成
n
与None
完全相同? - 如何在 Python 中实现这一行为?
最佳答案
其他答案描述了如何使用 __new__
来实现单例,但这并不是实际实现 None 的方式(至少在 cPython 中,我没有研究其他实现)。
尝试通过 type(None)()
创建 None 的实例是特殊情况,最终会调用 following C function :
static PyObject *
none_new(PyTypeObject *type, PyObject *args, PyObject *kwargs)
{
if (PyTuple_GET_SIZE(args) || (kwargs && PyDict_Size(kwargs))) {
PyErr_SetString(PyExc_TypeError, "NoneType takes no arguments");
return NULL;
}
Py_RETURN_NONE;
}
Py_RETURN_NONE
是 defined here :
/*
_Py_NoneStruct is an object of undefined type which can be used in contexts
where NULL (nil) is not suitable (since NULL often means 'error').
Don't forget to apply Py_INCREF() when returning this value!!!
*/
PyAPI_DATA(PyObject) _Py_NoneStruct; /* Don't use this directly */
#define Py_None (&_Py_NoneStruct)
/* Macro for returning Py_None from a function */
#define Py_RETURN_NONE return Py_INCREF(Py_None), Py_None
将此与 function that creates a normal python object 进行对比:
PyObject *
_PyObject_New(PyTypeObject *tp)
{
PyObject *op;
op = (PyObject *) PyObject_MALLOC(_PyObject_SIZE(tp));
if (op == NULL)
return PyErr_NoMemory();
return PyObject_INIT(op, tp);
}
创建普通对象时,会为该对象分配和初始化内存。当您尝试创建 None
的新实例时,您得到的只是对已存在的 _Py_NoneStruct
的引用。这就是为什么无论您做什么,对 None
的每个引用都将是完全相同的对象。
关于python - NoneType 的实现、原因和细节,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/20833081/