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
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
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}
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'"
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
我正在尝试用不同的方法在Python中创建一个真正的常量,也许我找到了漂亮的解决方案。
例子:
为常量创建容器
>>> DAYS = Constants(
... MON=0,
... TUE=1,
... WED=2,
... THU=3,
... FRI=4,
... SAT=5,
... SUN=6
... )
从容器中获取价值
>>> DAYS.MON
0
>>> DAYS['MON']
0
用纯python数据结构表示
>>> list(DAYS)
['WED', 'SUN', 'FRI', 'THU', 'MON', 'TUE', 'SAT']
>>> dict(DAYS)
{'WED': 2, 'SUN': 6, 'FRI': 4, 'THU': 3, 'MON': 0, 'TUE': 1, 'SAT': 5}
所有常数都是不可变的
>>> DAYS.MON = 7
...
AttributeError: Immutable attribute
>>> del DAYS.MON
...
AttributeError: Immutable attribute
仅对常量自动补全
>>> dir(DAYS)
['FRI', 'MON', 'SAT', 'SUN', 'THU', 'TUE', 'WED']
像list.sort那样排序
>>> DAYS.sort(key=lambda (k, v): v, reverse=True)
>>> list(DAYS)
['SUN', 'SAT', 'FRI', 'THU', 'WED', 'TUE', 'MON']
与python2和python3的兼容性
常量的简单容器
from collections import OrderedDict
from copy import deepcopy
class Constants(object):
"""Container of constant"""
__slots__ = ('__dict__')
def __init__(self, **kwargs):
if list(filter(lambda x: not x.isupper(), kwargs)):
raise AttributeError('Constant name should be uppercase.')
super(Constants, self).__setattr__(
'__dict__',
OrderedDict(map(lambda x: (x[0], deepcopy(x[1])), kwargs.items()))
)
def sort(self, key=None, reverse=False):
super(Constants, self).__setattr__(
'__dict__',
OrderedDict(sorted(self.__dict__.items(), key=key, reverse=reverse))
)
def __getitem__(self, name):
return self.__dict__[name]
def __len__(self):
return len(self.__dict__)
def __iter__(self):
for name in self.__dict__:
yield name
def keys(self):
return list(self)
def __str__(self):
return str(list(self))
def __repr__(self):
return '<%s: %s>' % (self.__class__.__name__, str(self.__dict__))
def __dir__(self):
return list(self)
def __setattr__(self, name, value):
raise AttributeError("Immutable attribute")
def __delattr__(*_):
raise AttributeError("Immutable attribute")