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
你可以使用Tuple常量变量:
tuple是一个有序且不可更改的集合
my_tuple = (1, "Hello", 3.4)
print(my_tuple[0])
其他回答
下面是一个“Constants”类的实现，它创建具有只读(常量)属性的实例。例如，可以使用Nums。PI来获得一个已初始化为3.14159的值，Nums。PI = 22引发异常。
# ---------- Constants.py ----------
class Constants(object):
"""
Create objects with read-only (constant) attributes.
Example:
Nums = Constants(ONE=1, PI=3.14159, DefaultWidth=100.0)
print 10 + Nums.PI
print '----- Following line is deliberate ValueError -----'
Nums.PI = 22
"""
def __init__(self, *args, **kwargs):
self._d = dict(*args, **kwargs)
def __iter__(self):
return iter(self._d)
def __len__(self):
return len(self._d)
# NOTE: This is only called if self lacks the attribute.
# So it does not interfere with get of 'self._d', etc.
def __getattr__(self, name):
return self._d[name]
# ASSUMES '_..' attribute is OK to set. Need this to initialize 'self._d', etc.
#If use as keys, they won't be constant.
def __setattr__(self, name, value):
if (name[0] == '_'):
super(Constants, self).__setattr__(name, value)
else:
raise ValueError("setattr while locked", self)
if (__name__ == "__main__"):
# Usage example.
Nums = Constants(ONE=1, PI=3.14159, DefaultWidth=100.0)
print 10 + Nums.PI
print '----- Following line is deliberate ValueError -----'
Nums.PI = 22
感谢@MikeGraham的FrozenDict，我将其作为一个起点。更改后，使用语法不再是Nums['ONE']，而是Nums.ONE。
感谢@Raufio的回答，对于覆盖__ setattr __的想法。
或者要了解更多功能的实现，请参阅@Hans_meine的实现 named_constants在GitHub
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。: -)
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'"
我知道这是一个老问题，但由于新的解决方案仍在添加，我想使可能的解决方案列表更加完整。你可以通过从类中继承属性来实现实例中的常量，如下所示:
class ConstantError(Exception):
pass # maybe give nice error message
class AllowConstants:
_constants = None
_class_constants = None
def __init__(self):
self._constants = {}
if self._class_constants is not None:
self._constants.update(self._class_constants)
def constant(self, name, value):
assert isinstance(name, str)
assert self._constants is not None, "AllowConstants was not initialized"
if name in self._constants or name in self.__dict__:
raise ConstantError(name)
self._constants[name] = value
def __getattr__(self, attr):
if attr in self._constants:
return self._constants[attr]
raise AttributeError(attr)
def __setattr__(self, attr, val):
if self._constants is None:
# not finished initialization
self.__dict__[attr] = val
else:
if attr in self._constants:
raise ConstantError(attr)
else:
self.__dict__[attr] = val
def __dir__(self):
return super().__dir__() + list(self._constants.keys())
子类化this时，你创建的常量将受到保护:
class Example(AllowConstants):
def __init__(self, a, b):
super().__init__()
self.constant("b", b)
self.a = a
def try_a(self, value):
self.a = value
def try_b(self, value):
self.b = value
def __str__(self):
return str({"a": self.a, "b": self.b})
def __repr__(self):
return self.__str__()
example = Example(1, 2)
print(example) # {'a': 1, 'b': 2}
example.try_a(5)
print(example) # {'a': 5, 'b': 2}
example.try_b(6) # ConstantError: b
example.a = 7
print(example) # {'a': 7, 'b': 2}
example.b = 8 # ConstantError: b
print(hasattr(example, "b")) # True
# To show that constants really do immediately become constant:
class AnotherExample(AllowConstants):
def __init__(self):
super().__init__()
self.constant("a", 2)
print(self.a)
self.a=3
AnotherExample() # 2 ConstantError: a
# finally, for class constants:
class YetAnotherExample(Example):
_class_constants = {
'BLA': 3
}
def __init__(self, a, b):
super().__init__(a,b)
def try_BLA(self, value):
self.BLA = value
ex3 = YetAnotherExample(10, 20)
ex3.BLA # 3
ex3.try_BLA(10) # ConstantError: BLA
ex3.BLA = 4 # ConstantError: BLA
常量是局部的(从AllowConstants继承的类的每个实例都有自己的常量)，只要它们没有被重新赋值，就像普通的属性一样，并且编写从这个继承的类允许或多或少与支持常量的语言相同的风格。
此外，如果您想通过直接访问实例来防止任何人更改值。_constants，您可以使用其他答案中建议的许多不允许这样做的容器之一。最后，如果你真的觉得有必要，你可以阻止人们设置所有的实例。通过AllowConstants的更多属性访问，将_constants赋给一个新字典。(当然，这些都不是非常python化的，但这不是重点)。
编辑(因为使python非python化是一个有趣的游戏):为了使继承更容易一点，你可以修改AllowConstants如下:
class AllowConstants:
_constants = None
_class_constants = None
def __init__(self):
self._constants = {}
self._update_class_constants()
def __init_subclass__(cls):
"""
Without this, it is necessary to set _class_constants in any subclass of any class that has class constants
"""
if cls._class_constants is not None:
#prevent trouble where _class_constants is not overwritten
possible_cases = cls.__mro__[1:-1] #0 will have cls and -1 will have object
for case in possible_cases:
if cls._class_constants is case._class_constants:
cls._class_constants = None
break
def _update_class_constants(self):
"""
Help with the inheritance of class constants
"""
for superclass in self.__class__.__mro__:
if hasattr(superclass, "_class_constants"):
sccc = superclass._class_constants
if sccc is not None:
for key in sccc:
if key in self._constants:
raise ConstantError(key)
self._constants.update(sccc)
def constant(self, name, value):
assert isinstance(name, str)
assert self._constants is not None, "AllowConstants was not initialized"
if name in self._constants or name in self.__dict__:
raise ConstantError(name)
self._constants[name] = value
def __getattr__(self, attr):
if attr in self._constants:
return self._constants[attr]
raise AttributeError(attr)
def __setattr__(self, attr, val):
if self._constants is None:
# not finished initialization
self.__dict__[attr] = val
else:
if attr in self._constants:
raise ConstantError(attr)
else:
self.__dict__[attr] = val
def __dir__(self):
return super().__dir__() + list(self._constants.keys())
这样你就可以:
class Example(AllowConstants):
_class_constants = {
"BLA": 2
}
def __init__(self, a, b):
super().__init__()
self.constant("b", b)
self.a = a
def try_a(self, value):
self.a = value
def try_b(self, value):
self.b = value
def __str__(self):
return str({"a": self.a, "b": self.b})
def __repr__(self):
return self.__str__()
class ChildExample1(Example):
_class_constants = {
"BLI": 88
}
class ChildExample2(Example):
_class_constants = {
"BLA": 44
}
example = ChildExample1(2,3)
print(example.BLA) # 2
example.BLA = 8 # ConstantError BLA
print(example.BLI) # 88
example.BLI = 8 # ConstantError BLI
example = ChildExample2(2,3) # ConstantError BLA
没有完美的方法可以做到这一点。据我所知，大多数程序员只是将标识符大写，所以PI = 3.142可以很容易地理解为一个常数。
另一方面，如果你想要一个像常数一样的东西，我不确定你能找到它。无论你做什么，总会有一些方法来编辑“常数”，所以它不是一个真正的常数。这里有一个非常简单的例子:
def define(name, value):
if (name + str(id(name))) not in globals():
globals()[name + str(id(name))] = value
def constant(name):
return globals()[name + str(id(name))]
define("PI",3.142)
print(constant("PI"))
这看起来像是一个php风格的常量。
在现实中，所有需要改变值的人是这样的:
globals()["PI"+str(id("PI"))] = 3.1415
这对于你在这里找到的所有其他解决方案都是一样的——即使是那些创建类并重新定义set属性方法的聪明的解决方案——总有一种方法可以绕过它们。Python就是这样的。
我的建议是避免所有的麻烦，将标识符大写。它不是一个合适的常数，但也没有什么合适的常数。
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