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

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。

其他回答

在Python中,不能将变量或值声明为常量。


为了让程序员知道变量是常量,通常用大写:

CONST_NAME = "Name"

要在常量发生变化时引发异常,请参阅Alex Martelli的《Python中的常量》。注意,这在实践中并不常用。


从Python 3.8开始,有一个类型。最后一个变量注释,它将告诉静态类型检查器(如myypy)您的变量不应该被重新分配。这是最接近于Java的final。然而,它实际上并不能阻止重新分配:

from typing import Final

a: Final[int] = 1

# Executes fine, but mypy will report an error if you run mypy on this:
a = 2

在Python中,常量是不存在的,但是你可以通过在变量名的开头添加CONST_并在注释中声明它是一个常量来表明变量是一个常量并且不能被改变:

myVariable = 0
CONST_daysInWeek = 7    # This is a constant - do not change its value.   
CONSTANT_daysInMonth = 30 # This is also a constant - do not change this value.

或者,你可以创建一个像常量一样的函数:

def CONST_daysInWeek():
    return 7;

使用namedtuple有一种更干净的方法:

from collections import namedtuple


def make_consts(name, **kwargs):
    return namedtuple(name, kwargs.keys())(**kwargs)

使用的例子

CONSTS = make_consts("baz1",
                     foo=1,
                     bar=2)

使用这种方法,您可以为常数命名空间。

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

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。: -)