如何以可靠的方式跟踪python对象的实例？

Question

我希望能够跟踪几何点对象的实例，以便知道在自动命名新对象时已经“使用”了哪些名称。在

例如，如果已创建名为“A”、“B”和“C”的点，则下一个自动命名的点将命名为“D”。如果名为“D”的点被删除，或其引用丢失，则名称“D”将再次可用。在

我的Point对象的主要属性被定义为属性，它们是相当标准的x、y和{}。在

解决问题和“繁重”的解决方案

我按照描述的here，使用了weakref.WeakSet()。我将此添加到我的Point类中：

# class attribute
instances = weakref.WeakSet()

@classmethod
def names_in_use(cls):
    return {p.name for p in Point.instances}

问题是，当我实例化一个点然后删除它时，它大部分时间都是从Point.instances中删除的，但并非总是总是。我注意到，如果我运行测试套件（pytest -x -vv -r w），那么如果在测试中引发了某个异常，则实例从不被删除（可能的解释将在下面阅读）。在

在下面的测试代码中，在第一次删除p之后，它总是从Point.instances中删除，但是在第二次删除{}之后，它永远不会被删除（测试结果始终相同），最后一条assert语句失败：

^{pr2}$

结果是：

tests/04_geometry/01_point_test.py::test_instances FAILED

=============================================================================== FAILURES ===============================================================================
____________________________________________________________________________ test_instances ____________________________________________________________________________

    def test_instances():
        import sys
        p = Point(0, 0, 'A')
        del p
        sys.stderr.write('1 - Point.instances={}\n'.format(Point.instances))
        assert len(Point.instances) == 0
        assert Point.names_in_use() == set()
        p = Point(0, 0, 'A')
        with pytest.raises(TypeError) as excinfo:
            p.same_as('B')
        assert str(excinfo.value) == 'Can only test if another Point is at the ' \
            'same place. Got a <class \'str\'> instead.'
        del p
        sys.stderr.write('2 - Point.instances={}\n'.format(Point.instances))
>       assert len(Point.instances) == 0
E       assert 1 == 0
E        +  where 1 = len(<_weakrefset.WeakSet object at 0x7ffb986a5048>)
E        +    where <_weakrefset.WeakSet object at 0x7ffb986a5048> = Point.instances

tests/04_geometry/01_point_test.py:42: AssertionError
------------------------------------------------------------------------- Captured stderr call -------------------------------------------------------------------------
1 - Point.instances=<_weakrefset.WeakSet object at 0x7ffb986a5048>
2 - Point.instances=<_weakrefset.WeakSet object at 0x7ffb986a5048>
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Interrupted: stopping after 1 failures !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
================================================================= 1 failed, 82 passed in 0.36 seconds ==================================================================

但是，在捕获异常中测试的代码不会创建新的点实例：

def same_as(self, other):
    """Test geometric equality."""
    if not isinstance(other, Point):
        raise TypeError('Can only test if another Point is at the same '
                        'place. Got a {} instead.'.format(type(other)))
    return self.coordinates == other.coordinates

坐标基本上是：

@property
def coordinates(self):
    return (self._x, self._y)

其中_x和{}基本上包含数字。在

原因似乎是（引自python's doc）：

CPython implementation detail: It is possible for a reference cycle to prevent the reference count of an object from going to zero. In this case, the cycle will be later detected and deleted by the cyclic garbage collector. A common cause of reference cycles is when an exception has been caught in a local variable.

解决方法

将此方法添加到Point类：

def untrack(self):
    Point.instances.discard(self)

而在del myPoint之前使用myPoint.untrack()（或者在以另一种方式失去对点的引用之前）似乎可以解决这个问题。在

但是每次都要打电话给untrack()，这是相当沉重的。。。例如，在我的测试中，我需要“取消跟踪”许多点，以确保所有名称都可用。在

问题

有没有更好的方法来跟踪这些实例？（通过改进这里使用的跟踪方法，或者通过其他更好的方法）。在

Answer 1

不要试图基于整个程序中存在的所有Point对象跟踪可用名称。预测哪些对象将存在以及何时对象将停止存在是困难且不必要的，而且在不同的Python实现中，它的行为也会非常不同。在

首先，为什么要强制点名称的唯一性？例如，如果您在某个窗口中绘制地物，但不希望在同一地物中有两个具有相同标签的点，则让地物跟踪其中的点，并拒绝具有所取名称的新点。这也便于从地物中显式删除点，或使两个地物具有独立的点名称。在许多其他上下文中，类似的显式容器对象可能是合理的。在

如果这些是未附着到某些几何体环境的自由浮点，那么为什么要命名它们呢？如果我想在（3.5，2.4）处表示一个点，我不在乎我把它命名为a、B还是Bob，我当然不希望崩溃，因为程序中途的某个地方的其他代码也决定将它们的点命名为Bob。为什么名称或名称冲突很重要？在

我不知道您的用例是什么，但是我可以想象，最好是在显式容器中只强制名称唯一性，或者根本不强制名称唯一性。在