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?
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
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。
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)
在尝试了几种方法后,我最终使用了@warvariuc的答案的改进版本:
import types
def func(_static=types.SimpleNamespace(counter=0)):
_static.counter += 1
print(_static.counter)
Python没有静态变量,但你可以通过定义一个可调用的类对象,然后将其用作函数来伪装它。也可以看看这个答案。
class Foo(object):
# Class variable, shared by all instances of this class
counter = 0
def __call__(self):
Foo.counter += 1
print Foo.counter
# Create an object instance of class "Foo," called "foo"
foo = Foo()
# Make calls to the "__call__" method, via the object's name itself
foo() #prints 1
foo() #prints 2
foo() #prints 3
注意,__call__使类(对象)的实例可以通过自己的名称调用。这就是为什么上面调用foo()会调用类的__call__方法。从文档中可以看到:
任意类的实例都可以通过在类中定义__call__()方法来实现可调用。
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
使用装饰器和闭包
下面的装饰器可用于创建静态函数变量。它将声明的函数替换为函数本身的返回值。这意味着被修饰的函数必须返回一个函数。
def static_inner_self(func):
return func()
然后在返回另一个带有捕获变量的函数的函数上使用decorator:
@static_inner_self
def foo():
counter = 0
def foo():
nonlocal counter
counter += 1
print(f"counter is {counter}")
return foo
nonlocal是必需的,否则Python认为计数器变量是一个局部变量而不是一个捕获变量。Python之所以如此,是因为变量赋值counter += 1。函数中的任何赋值都会使Python认为该变量是局部变量。
如果你没有在内部函数中为变量赋值,那么你可以忽略非局部语句,例如,在这个函数中,我用来缩进字符串的行,在这个函数中,Python可以推断出变量是非局部的:
@static_inner_self
def indent_lines():
import re
re_start_line = re.compile(r'^', flags=re.MULTILINE)
def indent_lines(text, indent=2):
return re_start_line.sub(" "*indent, text)
return indent_lines
附注:有一个被删除的答案提出了同样的问题。我不知道作者为什么删掉它。 https://stackoverflow.com/a/23366737/195417