如何使用 `slots` 初始化属性？

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()

但这给出了错误 Python 3 而在 Python 2 上工作正常：

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

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，它甚至是正确的更改吗？

正如我从原始代码中得到的，我想它是说不要使用 __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属性的类型_field 作为 set()。上面的变化是正确的说法吗，还是会有一些副作用。

进一步实验：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 class creation/compile 时没有像在 Py3k 中那样在 Python2 中遇到错误，但如果您尝试实际设置 _fields 的值，你得到 AttributeError: 'C' object attribute '_fields' is read-only:

>>> 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
>>>

另见第四条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.

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 class B 在 __init__() 中有一个 _fields，而不是 self._fields 所以它只是 init 中的一个局部变量，在 [= =56=]。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()

Wrt 进一步实验：

在classD中，__slots__只是在__init()__内部的一个变量。这不是（特殊的）class 变量 D.__slots__；甚至是实例变量 self.__slots__。所以它有 __dict__.

Class A有none，所以也有__dict__.

Class C 有 __slots__ 正确。

Answer 2

我个人找到的解决此问题的最简单方法：

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

    # Overridden in the derived classes
    def __init__(self, _fields=None):
    # your code

Answer 3

（假设 Python3）

class 属性不必在 __slots__ 中提及。换句话说，即使 class 派生自 object 且其名称未出现在 class' __slots__ 中，也可以定义 class 属性。

在您的情况下实现此目的的正确方法是：

class B(object):
    __slots__ = ('x', 'y', 'z') # e.g. restrict instance attributes (if wanted)
    _fields = set()             # define the class attribute independently.

Answer 4

我刚刚有一个（愚蠢的？）想法，我真的不确定这是否“有效”Python，但它似乎奏效了（很快在 Python 3.7.7 中测试）：

class Slotted:

    __slots__ = {}

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        inst = super().__new__(cls)
        for key, value in inst.__slots__.items():
            setattr(inst, key, value)
        return inst

class Magic(Slotted):

    __slots__ = {
        "foo": True,
        "bar": 17
    }

请注意，我（错误地？）在这里使用 __slots__ 词典！

magic = Magic()

print(f"magic.foo = {magic.foo}")
print(f"magic.bar = {magic.bar}")

magic.foo = True
magic.bar = 17

有谁知道这样做有什么缺点吗？

如何使用 `slots` 初始化属性？

How to use `slots` with initialization of attributes?

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如何使用 `__slots__` 初始化属性？

How to use `__slots__` with initialization of attributes?

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如何使用 `slots` 初始化属性？

How to use `slots` with initialization of attributes?