这个C/ c++代码在Python中的等效代码是什么?

void foo()
{
    static int counter = 0;
    counter++;
    printf("counter is %d\n", counter);
}

具体来说,如何在函数级别实现静态成员,而不是在类级别?将函数放入类中会改变什么吗?


当前回答

鉴于这个问题,我可以提出另一个可能更好用的替代方案,对方法和函数看起来都是一样的:

@static_var2('seed',0)
def funccounter(statics, add=1):
    statics.seed += add
    return statics.seed

print funccounter()       #1
print funccounter(add=2)  #3
print funccounter()       #4

class ACircle(object):
    @static_var2('seed',0)
    def counter(statics, self, add=1):
        statics.seed += add
        return statics.seed

c = ACircle()
print c.counter()      #1
print c.counter(add=2) #3
print c.counter()      #4
d = ACircle()
print d.counter()      #5
print d.counter(add=2) #7
print d.counter()      #8    

如果你喜欢这种用法,下面是它的实现:

class StaticMan(object):
    def __init__(self):
        self.__dict__['_d'] = {}

    def __getattr__(self, name):
        return self.__dict__['_d'][name]
    def __getitem__(self, name):
        return self.__dict__['_d'][name]
    def __setattr__(self, name, val):
        self.__dict__['_d'][name] = val
    def __setitem__(self, name, val):
        self.__dict__['_d'][name] = val

def static_var2(name, val):
    def decorator(original):
        if not hasattr(original, ':staticman'):    
            def wrapped(*args, **kwargs):
                return original(getattr(wrapped, ':staticman'), *args, **kwargs)
            setattr(wrapped, ':staticman', StaticMan())
            f = wrapped
        else:
            f = original #already wrapped

        getattr(f, ':staticman')[name] = val
        return f
    return decorator

其他回答

有点相反,但这应该是有效的:

def foo():
    foo.counter += 1
    print "Counter is %d" % foo.counter
foo.counter = 0

如果你想让计数器初始化代码在顶部而不是底部,你可以创建一个装饰器:

def static_vars(**kwargs):
    def decorate(func):
        for k in kwargs:
            setattr(func, k, kwargs[k])
        return func
    return decorate

然后像这样使用代码:

@static_vars(counter=0)
def foo():
    foo.counter += 1
    print "Counter is %d" % foo.counter

它仍然需要你使用foo。前缀,不幸的是。

(图片来源:@ony)

另一个(不推荐!)对https://stackoverflow.com/a/279598/916373这样的可调用对象的扭曲,如果您不介意使用一个时髦的调用签名的话

class foo(object):
    counter = 0;
    @staticmethod
    def __call__():
        foo.counter += 1
        print "counter is %i" % foo.counter

>>> foo()()
counter is 1
>>> foo()()
counter is 2

鉴于这个问题,我可以提出另一个可能更好用的替代方案,对方法和函数看起来都是一样的:

@static_var2('seed',0)
def funccounter(statics, add=1):
    statics.seed += add
    return statics.seed

print funccounter()       #1
print funccounter(add=2)  #3
print funccounter()       #4

class ACircle(object):
    @static_var2('seed',0)
    def counter(statics, self, add=1):
        statics.seed += add
        return statics.seed

c = ACircle()
print c.counter()      #1
print c.counter(add=2) #3
print c.counter()      #4
d = ACircle()
print d.counter()      #5
print d.counter(add=2) #7
print d.counter()      #8    

如果你喜欢这种用法,下面是它的实现:

class StaticMan(object):
    def __init__(self):
        self.__dict__['_d'] = {}

    def __getattr__(self, name):
        return self.__dict__['_d'][name]
    def __getitem__(self, name):
        return self.__dict__['_d'][name]
    def __setattr__(self, name, val):
        self.__dict__['_d'][name] = val
    def __setitem__(self, name, val):
        self.__dict__['_d'][name] = val

def static_var2(name, val):
    def decorator(original):
        if not hasattr(original, ':staticman'):    
            def wrapped(*args, **kwargs):
                return original(getattr(wrapped, ':staticman'), *args, **kwargs)
            setattr(wrapped, ':staticman', StaticMan())
            f = wrapped
        else:
            f = original #already wrapped

        getattr(f, ':staticman')[name] = val
        return f
    return decorator

当然,这是一个老问题,但我想我可以提供一些更新。

看来性能论点已经过时了。 对于siInt_try和isInt_re2,相同的测试套件似乎给出了类似的结果。 当然,结果会有所不同,但这是在我的计算机上使用python 3.4.4的一次会话,使用Xeon W3550的内核4.3.01。 我已经运行了几次,结果似乎相似。 我将全局正则表达式移动到函数静态,但性能差异可以忽略不计。

isInt_try: 0.3690
isInt_str: 0.3981
isInt_re: 0.5870
isInt_re2: 0.3632

考虑到性能问题,try/catch似乎可以生成最适合未来和墙角情况的代码,所以可能只是将其包装在函数中

使用函数的属性作为静态变量有一些潜在的缺点:

每次要访问变量时,都必须写出函数的全名。 外部代码可以很容易地访问该变量并打乱值。

第二个问题的惯用python可能会用前导下划线来命名变量,以表明它不应该被访问,同时在事后保持它的可访问性。

使用闭包

另一种选择是使用词法闭包的模式,python 3中的nonlocal关键字支持这种模式。

def make_counter():
    i = 0
    def counter():
        nonlocal i
        i = i + 1
        return i
    return counter
counter = make_counter()

遗憾的是,我不知道如何将这个解决方案封装到装饰器中。

使用内部状态参数

另一种选择可能是使用未记录的参数作为可变值容器。

def counter(*, _i=[0]):
    _i[0] += 1
    return _i[0]

这是可行的,因为默认参数是在定义函数时计算的,而不是在调用函数时计算的。

更清洁的方法可能是使用容器类型而不是列表,例如:

def counter(*, _i = Mutable(0)):
    _i.value += 1
    return _i.value

但我不知道内置类型,清楚地传达的目的。