如何在Python中声明常量?

在Java中,我们做:

public static final String CONST_NAME = "Name";

当前回答

在我的例子中,我需要不可变字节数组来实现包含许多文字数字的加密库,我想确保这些数字是常量。

这个答案是有效的,但是尝试重赋bytearray元素不会引发错误。

def const(func):
    '''implement const decorator'''
    def fset(self, val):
        '''attempting to set a const raises `ConstError`'''
        class ConstError(TypeError):
            '''special exception for const reassignment'''
            pass

        raise ConstError

    def fget(self):
        '''get a const'''
        return func()

    return property(fget, fset)


class Consts(object):
    '''contain all constants'''

    @const
    def C1():
        '''reassignment to C1 fails silently'''
        return bytearray.fromhex('deadbeef')

    @const
    def pi():
        '''is immutable'''
        return 3.141592653589793

常量是不可变的,但是常量bytearray赋值默默失败:

>>> c = Consts()
>>> c.pi = 6.283185307179586  # (https://en.wikipedia.org/wiki/Tau_(2%CF%80))
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "consts.py", line 9, in fset
    raise ConstError
__main__.ConstError
>>> c.C1[0] = 0
>>> c.C1[0]
222
>>> c.C1
bytearray(b'\xde\xad\xbe\xef')

一种更强大、更简单,甚至可能更“python化”的方法涉及使用memoryview对象(<= python-2.6中的缓冲区对象)。

import sys

PY_VER = sys.version.split()[0].split('.')

if int(PY_VER[0]) == 2:
    if int(PY_VER[1]) < 6:
        raise NotImplementedError
    elif int(PY_VER[1]) == 6:
        memoryview = buffer

class ConstArray(object):
    '''represent a constant bytearray'''
    def __init__(self, init):
        '''
        create a hidden bytearray and expose a memoryview of that bytearray for
        read-only use
        '''
        if int(PY_VER[1]) == 6:
            self.__array = bytearray(init.decode('hex'))
        else:
            self.__array = bytearray.fromhex(init)

        self.array = memoryview(self.__array)

    def __str__(self):
        return str(self.__array)

    def __getitem__(self, *args, **kwargs):
       return self.array.__getitem__(*args, **kwargs)

ConstArray项赋值是一个TypeError:

>>> C1 = ConstArray('deadbeef')
>>> C1[0] = 0
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'ConstArray' object does not support item assignment
>>> C1[0]
222

其他回答

在其他语言中没有const关键字,但是可以创建一个具有“getter函数”来读取数据,但没有“setter函数”来重写数据的Property。这从本质上保护标识符不被更改。

下面是一个使用class属性的替代实现:

请注意,对于想了解常量的读者来说,代码远非简单。见下面的解释。

def constant(f):
    def fset(self, value):
        raise TypeError
    def fget(self):
        return f()
    return property(fget, fset)

class _Const(object):
    @constant
    def FOO():
        return 0xBAADFACE
    @constant
    def BAR():
        return 0xDEADBEEF

CONST = _Const()

print(hex(CONST.FOO))  # -> '0xbaadfaceL'

CONST.FOO = 0
##Traceback (most recent call last):
##  File "example1.py", line 22, in <module>
##    CONST.FOO = 0
##  File "example1.py", line 5, in fset
##    raise TypeError
##TypeError

代码的解释:

定义一个接受表达式的函数常量,并使用它来构造一个“getter”——一个仅返回表达式值的函数。 setter函数引发TypeError,因此它是只读的 使用我们刚刚创建的常量函数作为装饰来快速定义只读属性。


用另一种更传统的方式:

(代码相当棘手,下面有更多解释)

class _Const(object):
    def FOO():
        def fset(self, value):
            raise TypeError
        def fget(self):
            return 0xBAADFACE
        return property(**locals())
    FOO = FOO()  # Define property.

CONST = _Const()

print(hex(CONST.FOO))  # -> '0xbaadfaceL'

CONST.FOO = 0
##Traceback (most recent call last):
##  File "example2.py", line 16, in <module>
##    CONST.FOO = 0
##  File "example2.py", line 6, in fset
##    raise TypeError
##TypeError

要定义标识符FOO,首先定义两个函数(fset, fget -名称由我选择)。 然后使用内置的属性函数构造一个可以“set”或“get”的对象。 注意属性函数的前两个参数名为fset和fget。 利用我们为自己的getter和setter选择这些名称的事实,并使用应用于该作用域的所有本地定义的**(双星号)创建一个关键字字典,将参数传递给属性函数

Python字典是可变的,所以它们似乎不是声明常量的好方法:

>>> constants = {"foo":1, "bar":2}
>>> print constants
{'foo': 1, 'bar': 2}
>>> constants["bar"] = 3
>>> print constants
{'foo': 1, 'bar': 3}

您可以使用namedtuple作为一种变通方法来有效地创建一个常量,其工作方式与Java中的静态final变量(Java“常量”)相同。作为一种变通方法,它是优雅的。(更优雅的方法是简单地改进Python语言——什么样的语言可以让您重新定义math.pi?——但我跑题了。)

(当我写这篇文章时,我意识到这个问题的另一个答案提到了namedtuple,但我将在这里继续,因为我将展示一种更接近于您在Java中所期望的语法,因为不需要像namedtuple那样创建命名类型。)

跟着你的例子,你会记得在Java中,我们必须在某个类中定义常量;因为你没有提到类名,我们称它为Foo。下面是Java类:

public class Foo {
  public static final String CONST_NAME = "Name";
}

这里是等效的Python。

from collections import namedtuple
Foo = namedtuple('_Foo', 'CONST_NAME')('Name')

我想在这里补充的关键点是,您不需要单独的Foo类型(“匿名命名元组”会很好,尽管这听起来有点矛盾),所以我们将命名元组命名为_Foo,这样它就不会转义到导入模块中。

这里的第二点是,我们立即创建了nametuple的一个实例,称其为Foo;没有必要在单独的步骤中执行此操作(除非您想这样做)。现在你可以做你在Java中可以做的事情:

>>> Foo.CONST_NAME
'Name'

但你不能给它赋值:

>>> Foo.CONST_NAME = 'bar'
…
AttributeError: can't set attribute

确认:我认为我发明了命名元组方法,但后来我看到其他人给出了类似的答案(尽管不那么紧凑)。然后我还注意到Python中的“命名元组”是什么?,这就指出了sys。version_info现在是一个命名元组,所以可能Python标准库早就提出了这个想法。

注意,不幸的是(这仍然是Python),你可以完全删除整个Foo赋值:

>>> Foo = 'bar'

(facepalm)

但至少我们阻止了福星。CONST_NAME值,这比什么都没有好。祝你好运。

这里有一个技巧,如果你想要常量,而不关心它们的值:

只定义空类。

e.g:

class RED: 
    pass
class BLUE: 
    pass

嗯. .尽管这是过时的,让我在这里补充我的2分:-)

class ConstDict(dict):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super(ConstDict, self).__init__(*args, **kwargs)

    def __setitem__(self, key, value):
        if key in self:
            raise ValueError("Value %s already exists" % (key))
        super(ConstDict, self).__setitem__(key, value)

您可以防止在那里发生任何更新,而不是破坏ValueError。这样做的一个好处是,您可以在程序中动态地添加常数,但一旦设置了常数就不能更改。你也可以在设置常量之前添加任何规则(比如key必须是字符串或小写字符串或大写字符串等)

然而,我不认为在Python中设置常量有任何重要性。没有优化可以像在C中那样发生,因此它是不需要的,我猜。