子类化ctypes - Python

Question

这是我在网上找到的一段代码。我不太确定它是怎么用的。我只是把 members 填充了枚举的键和值，它就能正常工作，但我很好奇这个元类到底是干什么的。我猜它可能和 ctypes 有关系，但我找不到关于如何继承 ctypes 的很多信息。我知道在我使用 Enumeration 的方式下，EnumerationType 并没有做什么特别的事情。

from ctypes import *

class EnumerationType(type(c_uint)):  
    def __new__(metacls, name, bases, dict):  
        if not "_members_" in dict:  
            _members_ = {}  
            for key,value in dict.items():  
                if not key.startswith("_"):  
                    _members_[key] = value  
            dict["_members_"] = _members_  
        cls = type(c_uint).__new__(metacls, name, bases, dict)  
        for key,value in cls._members_.items():  
            globals()[key] = value  
        return cls  

    def __contains__(self, value):
        return value in self._members_.values()

    def __repr__(self):
        return "<Enumeration %s>" % self.__name__

class Enumeration(c_uint):
    __metaclass__ = EnumerationType
    _members_ = {}
    def __init__(self, value):
        for k,v in self._members_.items():
            if v == value:
                self.name = k
                break
        else:
            raise ValueError("No enumeration member with value %r" % value)
        c_uint.__init__(self, value)


    @classmethod
    def from_param(cls, param):
        if isinstance(param, Enumeration):
            if param.__class__ != cls:
                raise ValueError("Cannot mix enumeration members")
            else:
                return param
        else:
            return cls(param)

    def __repr__(self):
        return "<member %s=%d of %r>" % (self.name, self.value, self.__class__)

And an enumeration probably done the wrong way.  

class TOKEN(Enumeration):
    _members_ = {'T_UNDEF':0, 'T_NAME':1, 'T_NUMBER':2, 'T_STRING':3, 'T_OPERATOR':4, 'T_VARIABLE':5, 'T_FUNCTION':6}

Answer 1

这确实是个奇怪的类。

你使用它的方式是对的，不过还有另一种用法：

class TOKEN(Enumeration):
    T_UNDEF    = 0
    T_NAME     = 1
    T_NUMBER   = 2
    T_STRING   = 3
    T_OPERATOR = 4
    T_VARIABLE = 5
    T_FUNCTION = 6

（这就是__new__里面前六行代码的作用）

然后你可以这样使用它：

>>> TOKEN
<Enumeration TOKEN>
>>> TOKEN(T_NAME)
<member T_NAME=1 of <Enumeration TOKEN>>
>>> T_NAME in TOKEN
True
>>> TOKEN(1).name
'T_NAME'

from_param这个方法似乎是为了方便，允许你写的方法可以接受整数或者Enumeration对象。不过我不太确定这是否就是它的真正目的。

我觉得这个类是为了处理那些使用C风格枚举的外部API而设计的，但看起来要做的工作很多，收获却不大。

Answer 2

元类是一种用来创建类的类。可以这样理解：所有对象都有一个类，而类本身也是一个对象，所以一个类也可以有自己的类。

http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-pymeta.html

要理解这段代码在做什么，可以看看代码中的几个要点。

 _members_ = {'T_UNDEF':0, 'T_NAME':1, 'T_NUMBER':2, 'T_STRING':3, 'T_OPERATOR':4, 'T_VARIABLE':5, 'T_FUNCTION':6}

globals()[key] = value

这里它会把你字典中定义的每个键，比如"T_UNDEF"和"T_NUMBER"，都放到你的全局字典里。

def __init__(self, value):
    for k,v in self._members_.items():
        if v == value:
            self.name = k
            break

每当你创建一个枚举的实例时，它会检查这个"值"是否在你初始化类时允许的枚举名称列表中。如果找到了这个值，就会把字符串名称设置为self.name。

c_uint.__init__(self, value)

这行代码实际上是把"ctypes值"设置为一个实际的C语言无符号整数。