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

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。

其他回答

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

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

你可以使用StringVar或IntVar等,你的常量是const_val

val = 'Stackoverflow'
const_val = StringVar(val)
const.trace('w', reverse)

def reverse(*args):
    const_val.set(val)

我最近发现了一个非常简洁的更新,它会自动引发有意义的错误消息,并阻止通过__dict__访问:

class CONST(object):
    __slots__ = ()
    FOO = 1234

CONST = CONST()

# ----------

print(CONST.FOO)    # 1234

CONST.FOO = 4321              # AttributeError: 'CONST' object attribute 'FOO' is read-only
CONST.__dict__['FOO'] = 4321  # AttributeError: 'CONST' object has no attribute '__dict__'
CONST.BAR = 5678              # AttributeError: 'CONST' object has no attribute 'BAR'

我们将自己定义为一个实例,然后使用插槽来确保不能添加其他属性。这也删除了__dict__访问路由。当然,整个对象仍然可以重新定义。

编辑-原始解决方案

我可能忽略了一个技巧,但这似乎对我有用:

class CONST(object):
    FOO = 1234

    def __setattr__(self, *_):
        pass

CONST = CONST()

#----------

print CONST.FOO    # 1234

CONST.FOO = 4321
CONST.BAR = 5678

print CONST.FOO    # Still 1234!
print CONST.BAR    # Oops AttributeError

创建实例允许神奇的__setattr__方法介入并拦截设置FOO变量的尝试。如果您愿意,可以在这里抛出异常。通过类名实例化实例可以防止直接通过类进行访问。

对于一个值来说,这非常麻烦,但是您可以将许多值附加到CONST对象上。有一个上层的类,类名似乎也有点难看,但我认为它总体上是相当简洁的。

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。