如何在Python中声明常量?
在Java中,我们做:
public static final String CONST_NAME = "Name";
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
这里是我创建的一些习语的集合,试图改进一些已有的答案。
我知道常量的使用不是python式的,你不应该在家里这样做!
然而,Python是如此动态的语言!这个论坛展示了如何创建看起来和感觉起来像常量的构造。这个答案的主要目的是探索语言可以表达什么。
请不要对我太苛刻。
为了了解更多细节,我写了一篇关于这些习语的博客。
在这篇文章中,我将调用一个常量变量来引用一个常量值(不可变或其他)。此外,我说,当一个变量引用了一个客户机代码无法更新的可变对象时,它的值就被冻结了。
常量空间(SpaceConstants)
这个习惯用法创建了一个看起来像常量变量的名称空间(又名SpaceConstants)。它是Alex Martelli对代码片段的修改,以避免使用模块对象。具体地说,这种修改使用了我称之为类工厂的东西,因为在SpaceConstants函数中定义了一个名为SpaceConstants的类,并返回了它的一个实例。
我在stackoverflow和一篇博客文章中探讨了如何使用类工厂在Python中实现基于策略的设计。
def SpaceConstants():
def setattr(self, name, value):
if hasattr(self, name):
raise AttributeError(
"Cannot reassign members"
)
self.__dict__[name] = value
cls = type('SpaceConstants', (), {
'__setattr__': setattr
})
return cls()
sc = SpaceConstants()
print(sc.x) # raise "AttributeError: 'SpaceConstants' object has no attribute 'x'"
sc.x = 2 # bind attribute x
print(sc.x) # print "2"
sc.x = 3 # raise "AttributeError: Cannot reassign members"
sc.y = {'name': 'y', 'value': 2} # bind attribute y
print(sc.y) # print "{'name': 'y', 'value': 2}"
sc.y['name'] = 'yprime' # mutable object can be changed
print(sc.y) # print "{'name': 'yprime', 'value': 2}"
sc.y = {} # raise "AttributeError: Cannot reassign members"
一个冻结值的空间(SpaceFrozenValues)
下一个习惯用法是对SpaceConstants的修改,其中冻结了引用的可变对象。这个实现利用了setattr和getattr函数之间的共享闭包。可变对象的值由函数共享闭包内的变量缓存定义复制和引用。它形成了我所说的可变对象的闭包保护副本。
在使用这种习惯用法时必须小心,因为getattr通过执行深度复制来返回缓存的值。该操作可能对大型对象的性能产生重大影响!
from copy import deepcopy
def SpaceFrozenValues():
cache = {}
def setattr(self, name, value):
nonlocal cache
if name in cache:
raise AttributeError(
"Cannot reassign members"
)
cache[name] = deepcopy(value)
def getattr(self, name):
nonlocal cache
if name not in cache:
raise AttributeError(
"Object has no attribute '{}'".format(name)
)
return deepcopy(cache[name])
cls = type('SpaceFrozenValues', (),{
'__getattr__': getattr,
'__setattr__': setattr
})
return cls()
fv = SpaceFrozenValues()
print(fv.x) # AttributeError: Object has no attribute 'x'
fv.x = 2 # bind attribute x
print(fv.x) # print "2"
fv.x = 3 # raise "AttributeError: Cannot reassign members"
fv.y = {'name': 'y', 'value': 2} # bind attribute y
print(fv.y) # print "{'name': 'y', 'value': 2}"
fv.y['name'] = 'yprime' # you can try to change mutable objects
print(fv.y) # print "{'name': 'y', 'value': 2}"
fv.y = {} # raise "AttributeError: Cannot reassign members"
常量空间(ConstantSpace)
这个习惯用法是常量变量或ConstantSpace的不可变名称空间。它结合了Jon Betts在stackoverflow中给出的非常简单的答案和类工厂。
def ConstantSpace(**args):
args['__slots__'] = ()
cls = type('ConstantSpace', (), args)
return cls()
cs = ConstantSpace(
x = 2,
y = {'name': 'y', 'value': 2}
)
print(cs.x) # print "2"
cs.x = 3 # raise "AttributeError: 'ConstantSpace' object attribute 'x' is read-only"
print(cs.y) # print "{'name': 'y', 'value': 2}"
cs.y['name'] = 'yprime' # mutable object can be changed
print(cs.y) # print "{'name': 'yprime', 'value': 2}"
cs.y = {} # raise "AttributeError: 'ConstantSpace' object attribute 'x' is read-only"
cs.z = 3 # raise "AttributeError: 'ConstantSpace' object has no attribute 'z'"
冰冻空间(FrozenSpace)
这个习惯用法是冻结变量或FrozenSpace的不可变名称空间。它通过关闭生成的FrozenSpace类使每个变量成为受保护的属性,从前面的模式派生而来。
from copy import deepcopy
def FreezeProperty(value):
cache = deepcopy(value)
return property(
lambda self: deepcopy(cache)
)
def FrozenSpace(**args):
args = {k: FreezeProperty(v) for k, v in args.items()}
args['__slots__'] = ()
cls = type('FrozenSpace', (), args)
return cls()
fs = FrozenSpace(
x = 2,
y = {'name': 'y', 'value': 2}
)
print(fs.x) # print "2"
fs.x = 3 # raise "AttributeError: 'FrozenSpace' object attribute 'x' is read-only"
print(fs.y) # print "{'name': 'y', 'value': 2}"
fs.y['name'] = 'yprime' # try to change mutable object
print(fs.y) # print "{'name': 'y', 'value': 2}"
fs.y = {} # raise "AttributeError: 'FrozenSpace' object attribute 'x' is read-only"
fs.z = 3 # raise "AttributeError: 'FrozenSpace' object has no attribute 'z'"
其他回答
除了上面的两个答案(只使用大写的变量名,或者使用属性使值为只读),我想提到的是,可以使用元类来实现命名常量。我在GitHub提供了一个使用元类的非常简单的解决方案,如果你想让值的类型/名称更有信息,这可能会很有帮助:
>>> from named_constants import Constants
>>> class Colors(Constants):
... black = 0
... red = 1
... white = 15
...
>>> c = Colors.black
>>> c == 0
True
>>> c
Colors.black
>>> c.name()
'black'
>>> Colors(0) is c
True
这是稍微高级一些的Python,但仍然非常容易使用和方便。(该模块有更多的特性,包括常量是只读的,请参阅它的README。)
在各种存储库中也有类似的解决方案,但据我所知,它们要么缺乏我对常量所期望的基本特性之一(比如是常量,或者是任意类型),要么添加了一些深奥的特性,使它们不那么普遍适用。但是YMMV,我很感激你的反馈。: -)
扩展Raufio的答案,添加__repr__来返回值。
class const(object):
def __init__(self, val):
super(const, self).__setattr__("value", val)
def __setattr__(self, name, val):
raise ValueError("Trying to change a constant value", self)
def __repr__(self):
return ('{0}'.format(self.value))
dt = const(float(0.01))
print dt
那么对象的行为就更像你所期望的那样,你可以直接访问它而不是使用"。value "
我将创建一个重写基对象类的__setattr__方法的类,并用它包装我的常量,注意我使用的是python 2.7:
class const(object):
def __init__(self, val):
super(const, self).__setattr__("value", val)
def __setattr__(self, name, val):
raise ValueError("Trying to change a constant value", self)
换行字符串:
>>> constObj = const("Try to change me")
>>> constObj.value
'Try to change me'
>>> constObj.value = "Changed"
Traceback (most recent call last):
...
ValueError: Trying to change a constant value
>>> constObj2 = const(" or not")
>>> mutableObj = constObj.value + constObj2.value
>>> mutableObj #just a string
'Try to change me or not'
这很简单,但如果你想像使用非常量对象一样使用常量(不使用constObj.value),它会更密集一些。这可能会导致问题,所以最好保留.value来显示和知道您正在使用常量进行操作(尽管可能不是最“python”的方式)。
我们可以创建一个描述符对象。
class Constant:
def __init__(self,value=None):
self.value = value
def __get__(self,instance,owner):
return self.value
def __set__(self,instance,value):
raise ValueError("You can't change a constant")
1)如果我们想在实例级使用常量,那么:
class A:
NULL = Constant()
NUM = Constant(0xFF)
class B:
NAME = Constant('bar')
LISTA = Constant([0,1,'INFINITY'])
>>> obj=A()
>>> print(obj.NUM) #=> 255
>>> obj.NUM =100
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: You can't change a constant
2)如果我们只想在类级别上创建常量,我们可以使用元类作为常量(描述符对象)的容器;所有下降的类将继承我们的常量(我们的描述符对象),没有任何可以修改的风险。
# metaclass of my class Foo
class FooMeta(type): pass
# class Foo
class Foo(metaclass=FooMeta): pass
# I create constants in my metaclass
FooMeta.NUM = Constant(0xff)
FooMeta.NAME = Constant('FOO')
>>> Foo.NUM #=> 255
>>> Foo.NAME #=> 'FOO'
>>> Foo.NUM = 0 #=> ValueError: You can't change a constant
如果我创建一个Foo的子类,这个类将继承常量,而不可能修改它们
class Bar(Foo): pass
>>> Bar.NUM #=> 255
>>> Bar.NUM = 0 #=> ValueError: You can't change a constant
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