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

可读性更强一点,但更冗长(Python的Zen:显式比隐式更好):

>>> def func(_static={'counter': 0}):
...     _static['counter'] += 1
...     print _static['counter']
...
>>> func()
1
>>> func()
2
>>>

请看这里,了解它是如何工作的。

其他回答

你可以创建一个所谓的“函数对象”,并给它一个标准的(非静态的)成员变量,而不是创建一个具有静态局部变量的函数。

既然你给出了一个c++编写的例子,我将首先解释什么是c++中的“函数对象”。“函数对象”就是任何带有重载操作符()的类。类实例的行为类似于函数。例如,你可以写int x = square(5);即使square是一个对象(带有重载操作符()),从技术上讲也不是一个“函数”。你可以给一个函数对象任何你可以给一个类对象的特性。

# C++ function object
class Foo_class {
    private:
        int counter;     
    public:
        Foo_class() {
             counter = 0;
        }
        void operator() () {  
            counter++;
            printf("counter is %d\n", counter);
        }     
   };
   Foo_class foo;

在Python中,我们也可以重载operator(),除非该方法被命名为__call__:

下面是一个类定义:

class Foo_class:
    def __init__(self): # __init__ is similair to a C++ class constructor
        self.counter = 0
        # self.counter is like a static member
        # variable of a function named "foo"
    def __call__(self): # overload operator()
        self.counter += 1
        print("counter is %d" % self.counter);
foo = Foo_class() # call the constructor

下面是一个使用这个类的例子:

from foo import foo

for i in range(0, 5):
    foo() # function call

打印到控制台的输出是:

counter is 1
counter is 2
counter is 3
counter is 4
counter is 5

如果你想让你的函数接受输入参数,你也可以将它们添加到__call__:

# FILE: foo.py - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

class Foo_class:
    def __init__(self):
        self.counter = 0
    def __call__(self, x, y, z): # overload operator()
        self.counter += 1
        print("counter is %d" % self.counter);
        print("x, y, z, are %d, %d, %d" % (x, y, z));
foo = Foo_class() # call the constructor

# FILE: main.py - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

from foo import foo

for i in range(0, 5):
    foo(7, 8, 9) # function call

# Console Output - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

counter is 1
x, y, z, are 7, 8, 9
counter is 2
x, y, z, are 7, 8, 9
counter is 3
x, y, z, are 7, 8, 9
counter is 4
x, y, z, are 7, 8, 9
counter is 5
x, y, z, are 7, 8, 9

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

其他解决方案将计数器属性附加到函数,通常使用复杂的逻辑来处理初始化。这对于新代码是不合适的。

在Python 3中,正确的方法是使用非局部语句:

counter = 0
def foo():
    nonlocal counter
    counter += 1
    print(f'counter is {counter}')

有关非局部语句的规范,请参阅PEP 3104。

如果计数器是模块私有的,则应该将其命名为_counter。

米格尔·安吉洛的自我重新定义解决方案甚至可以不需要任何装饰:

def fun(increment=1):
    global fun
    counter = 0
    def fun(increment=1):
        nonlocal counter
        counter += increment
        print(counter)
    fun(increment)

fun()    #=> 1
fun()    #=> 2
fun(10)  #=> 12

第二行必须进行调整,以获得有限的范围:

def outerfun():
    def innerfun(increment=1):
        nonlocal innerfun
        counter = 0
        def innerfun(increment=1):
            nonlocal counter
            counter += increment
            print(counter)
        innerfun(increment)

    innerfun()    #=> 1
    innerfun()    #=> 2
    innerfun(10)  #=> 12

outerfun()

装饰器的优点是,你不必额外注意你的施工范围。

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。