在槽中使用Python描述符

Question

我想在一个使用了slots优化的类中使用Python的描述符。

class C(object):    
    __slots__ = ['a']
    a = MyDescriptor('a')
    def __init__(self, val):
        self.a = val

我遇到的问题是，如何实现描述符类，以便能够在调用描述符对象的类实例中存储值。通常的解决方案看起来像下面这样，但由于在C类中调用“slots”时“dict”不再被定义，所以这个方法是行不通的：

class MyDescriptor(object):
    __slots__ = ['name']    
    def __init__(self, name_):
        self.name = name_
    def __get__(self, instance, owner):
        if self.name not in instance.__dict__:
            raise AttributeError, self.name
        return instance.__dict__[self.name]     
    def __set__(self, instance, value):
        instance.__dict__[self.name] = value

Answer 1

@Glenn Maynard的回答是个不错的选择。

不过我想指出一个问题，就是提问者的问题中有个小错误（我还没有足够的声望，无法在他的问题下评论）：

下面这个测试在实例没有__dict__变量时会报错：

        if self.name not in instance.__dict__:

所以，这里有一个通用的解决方案，它首先尝试访问__dict__变量（这也是默认的方式），如果失败了，就使用getattr和setattr：

class WorksWithDictAndSlotsDescriptor:

    def __init__(self, attr_name):
        self.attr_name = attr_name

    def __get__(self, instance, owner):
        try:
            return instance.__dict__[self.attr_name]
        except AttributeError:
            return getattr(instance, self.attr_name)

    def __set__(self, instance, value):
        try:
            instance.__dict__[self.attr_name] = value
        except AttributeError:
            setattr(instance, self.attr_name, value)

（只有在attr_name和真实实例变量的名字不一样时，这个方法才有效，否则你会遇到RecursionError，正如被接受的回答中提到的）

（如果同时存在__slots__和__dict__，这个方法就不会按预期工作）

希望这能帮到你。

Answer 2

虽然这个方法的价值有点可疑，但如果你愿意在子类中放置第一个 __slots__，这个方法是可以用的。

class A( object ):
    __slots__ = ( 'a', )

class B( A ):
    __slots__ = ()

    @property
    def a( self ):
        try:
            return A.a.__get__( self )
        except AttributeError:
            return 'no a set'

    @a.setter
    def a( self, val ):
        A.a.__set__( self, val )

（你可以使用自己的描述符，而不是属性。）根据这些定义：

>>> b = B()
>>> b.a
'no a set'
>>> b.a = 'foo'
>>> b.a
'foo'

据我了解，__slots__ 是用它自己的描述符实现的，所以在同一个类中，如果在 __slots__ 后面再加一个描述符，就会把它覆盖掉。如果你想深入了解这个技巧，可以在 self.__class__.__mro__ 中寻找合适的描述符（或者从你的 __get__ 中的 instance 开始）。

附言

好吧……如果你真的想使用一个类，你可以使用以下的改编方法：

class C( object ):
    __slots__ = ( 'c', )

class MyDescriptor( object ):

    def __init__( self, slots_descriptor ):
        self.slots_descriptor = slots_descriptor

    def __get__( self, inst, owner = None ):
        try:
            return self.slots_descriptor.__get__( inst, owner )
        except AttributeError:
            return 'no c'

    def __set__( self, inst, val ):
        self.slots_descriptor.__set__( inst, val )

C.c = MyDescriptor( C.c )

如果你坚持要让事情变得复杂，你可以在元类或类装饰器中进行赋值。

Answer 3

不要把槽（slot）和实例方法（instance method）用同样的名字。要用不同的名字，并且通过属性来访问槽，而不是通过 __dict__。

class MyDescriptor(object):
    __slots__ = ['name']
    def __init__(self, name_):
        self.name = name_
    def __get__(self, instance, owner):
        return getattr(instance, self.name)
    def __set__(self, instance, value):
        setattr(instance, self.name, value)

class C(object):
    __slots__ = ['_a']
    a = MyDescriptor('_a')
    def __init__(self, val):
        self.a = val

foo = C(1)
print foo.a
foo.a = 2
print foo.a