Stackoverflow上的Python问题精选

客官°小女子只卖身不卖艺 2022-07-12 10:07 214阅读 0赞

文章出处：[http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html][http_pyzh.readthedocs.io_en_latest_python-questions-on-stackoverflow.html]

# [8. Stackoverflow上的Python问题精选][8. Stackoverflow_Python] #

<table style="border-collapse:collapse; border-spacing:0px; border:0px; margin:15px 0px; padding:0px; color:rgb(65,66,67); font-family:Inconsolata-g,Consolas,&quot;Liberation Mono&quot;,&quot;Courier New&quot;,Courier,monospace; font-size:15px; word-spacing:-1px">     
 <tbody> 
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  </tr> 
  <tr style="border-top:1px solid rgb(204,204,204); background-color:rgb(248,248,248); margin:0px; padding:0px"> 
   <th style="text-align:left; padding:6px 13px; border:1px solid rgb(204,204,204); margin:0px"> 注1:</th> 
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  </tr> 
  <tr style="border-top:1px solid rgb(204,204,204); margin:0px; padding:0px"> 
   <th style="text-align:left; padding:6px 13px; border:1px solid rgb(204,204,204); margin:0px"> 注2:</th> 
   <td style="padding:6px 13px; border:1px solid rgb(204,204,204); margin:0px"> 欢迎fork向本文添加内容, 文章在Github上，地址见首页。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

Contents

*  [Stackoverflow上的Python问题精选][Stackoverflow_Python]
    
     *  [不能直接给对象设置属性?][Link 1]
     *  [如何打印一个对象的所有属性和值的对][Link 2]
     *  [类的\_\_dict\_\_无法更新?][dict]
     *  [unbound method和bound method][unbound method_bound method]
     *  [那么，function，bound method 和 unbound method 的区别是什么?][function_bound method _ unbound method]
     *  [什么是metaclass][metaclass]
        
         *  [什么叫做元类][Link 3]
         *  [\_\_metaclass\_\_ 属性][metaclass_]
         *  [普通的元类][Link 4]
         *  [那么你为什么用类来作为metaclass而不是函数][metaclass 1]
         *  [应用场景][Link 5]
         *  [结束语][Link 6]
     *  [为什么Python没有unzip函数][Python_unzip]
     *  [Python中的新式类和老式类][Python]
     *  [译者注][Link 7]

## [8.1. 不能直接给对象设置属性?][8.1.] ##

>>> obj = object()
    >>> obj.name = "whatever"
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    AttributeError: 'object' object has no attribute 'name'

但是为什么这样就可以呢:

>>> class Object(object):pass
    ...
    >>> Obj = Object()
    >>> Obj.name = "whatever"
    >>> Obj.name
    'whatever'
    >>>

答: 现在你给第二个代码块中的Object加上属性 `__slots__` 试试:

>>> class Object(object):
    ...     __slots__ = {}
    ...
    >>> Obj = Object()
    >>> Obj.name = "whatever"
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    AttributeError: 'Object' object has no attribute 'name'

会发现抛出了同样的异常。 `object` 、 `list` 、 `dict` 等内置函数都如此。

拥有 `__slots__` 属性的类在实例化对象时不会自动分配 `__dict__` ，而 `obj.attr` 即 `obj.__dict__['attr']`, 所以会引起 `AttributeError`

对于拥有 `__slots__` 属性的类的实例 `Obj` 来说，只能对 `Obj` 设置 `__slots__` 中有的属性:

>>> class Object(object):
    ...     __slots__ = {
          "a","b"}
    ...
    >>> Obj = Object()
    >>> Obj.a = 1
    >>> Obj.a
    1
    >>> Obj.c = 1
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    AttributeError: 'Object' object has no attribute 'c'

详细见 [Python-slots-doc][]

## [8.2. 如何打印一个对象的所有属性和值的对][8.2.] ##

原问题: [http://stackoverflow.com/questions/1251692/how-to-enumerate-an-objects-properties-in-python][http_stackoverflow.com_questions_1251692_how-to-enumerate-an-objects-properties-in-python]

答:

for property, value in vars(theObject).iteritems():
        print property, ": ", value

这个做法其实就是 `theObject.__dict__` , 也就是 `vars(obj)` 其实就是返回了 `o.__dict__`

另一个做法: `inspect.getmembers(object[, predicate])`

>>> import inspect
    >>> for attr, value in inspect.getmembers(obj):
    ...     print attr, value

两者不同的是， `inspect.getmembers` 返回的是元组 `(attrname, value)` 的列表。而且是所有的属性, 包括 `__class__` , `__doc__` , `__dict__` , `__init__` 等特殊命名的属性和方法。而 `vars()` 只返回 `__dict__`. 对于一个空的对象来说， `__dict__` 会是 `{}` , 而 `inspect.getmembers` 返回的不是空的。

## [8.3. 类的\_\_dict\_\_无法更新?][8.3. _dict] ##

>>> class O(object):pass
    ...
    >>> O.__dict__["a"] = 1
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    TypeError: 'dictproxy' object does not support item assignment

答: 是的, class的 `__dict__` 是只读的:

>>> class O(object):pass
    ...
    >>> O.__dict__
    <dictproxy object at 0xb76d8ac4>
    >>> O.__dict__.items()
    [('__dict__', <attribute '__dict__' of 'O' objects>), ('__module__', '__main__'), ('__weakref__', <attribute '__weakref__' of 'O' objects>), ('__doc__', None)]
    >>> O.func = lambda: 0
    >>> O.__dict__.items()
    [('__dict__', <attribute '__dict__' of 'O' objects>), ('__module__', '__main__'), ('__weakref__', <attribute '__weakref__' of 'O' objects>), ('__doc__', None), ('func', <function <lambda> at 0xb76de224>)]
    >>> O.func
    <unbound method O.<lambda>>

可以看到 `O.__dict__` 是一个 `dictproxy` 对象，而不是一个 `dict` . (你可以 `dir(O.__dict__)` ，但不会发现有它有属性 `__setitem__` )

那我们怎么给类设置属性呢? 用 `setattr`

>>> setattr(O, "a", 1)
    >>> O.a
    1

## [8.4. unbound method和bound method][8.4. unbound method_bound method] ##

>>> class C(object):
    ...     def foo(self):
    ...         pass
    ...
    >>> C.foo
    <unbound method C.foo>
    >>> C().foo
    <bound method C.foo of <__main__.C object at 0xb76ddcac>>
    >>>

为什么 `C.foo` 是一个 `unbound method` , `C().foo` 是一个 `bound method` ？ Python 为什么这样设计?

答：这是问题 [http://stackoverflow.com/questions/114214/class-method-differences-in-python-bound-unbound-and-static][http_stackoverflow.com_questions_114214_class-method-differences-in-python-bound-unbound-and-static]

来自Armin Ronacher(Flask 作者)的回答:

如果你明白python中描述器(descriptor)是怎么实现的, 方法(method) 是很容易理解的。

上例代码中可以看到，如果你用类 `C` 去访问 `foo` 方法，会得到 `unbound` 方法，然而在class的内部存储中它是个 `function`, 为什么? 原因就是 `C` 的类 (注意是类的类) 实现了一个 `__getattribute__` 来解析描述器。听起来复杂，但并非如此。上例子中的 `C.foo` 等价于:

>>> C.__dict__['foo'].__get__(None, C)
    <unbound method C.foo>

这是因为方法 `foo` 有个 `__get__` 方法，也就是说, 方法是个描述器。如果你用实例来访问的话也是一模一样的:

>>> c = C()
    >>> C.__dict__['foo'].__get__(c, C)
    <bound method C.foo of <__main__.C object at 0xb76ddd8c>>

只是那个 `None` 换成了这个实例。

现在我们来讨论，为什么Python要这么设计?

其实，所谓 `bound method` ，就是方法对象的第一个函数参数绑定为了这个类的实例(所谓 `bind` )。这也是那个 `self` 的由来。

当你不想让类把一个函数作为一个方法，可以使用装饰器 `staticmethod`

>>> class C(object):
    ...     @staticmethod
    ...     def foo():
    ...         pass
    ...
    >>> C.foo
    <function foo at 0xb76d056c>
    >>> C.__dict__['foo'].__get__(None, C)
    <function foo at 0xb76d056c>

`staticmethod` 装饰器会让 `foo` 的 `__get__` 返回一个函数，而不是一个方法。

## [8.5. 那么，function，bound method 和 unbound method 的区别是什么?][8.5. _function_bound method _ unbound method] ##

一个函数(function)是由 `def` 语句或者 `lambda` 创建的。

当一个函数(function)定义在了class语句的块中（或者由 `type` 来创建的), 它会转成一个 `unbound method` , 当我们通过一个类的实例来 访问这个函数的时候，它就转成了 `bound method` , `bound method` 会自动把这个实例作为函数的地一个参数。

所以， `bound method` 就是绑定了一个实例的方法， 否则叫做 `unbound method`.它们都是方法(method), 是出现在 `class` 中的函数。

## [8.6. 什么是metaclass][8.6. _metaclass] ##

这是stackoverflow投票很高的问题: [http://stackoverflow.com/questions/100003/what-is-a-metaclass-in-python][http_stackoverflow.com_questions_100003_what-is-a-metaclass-in-python]

回答: (最高得分的答案)

### [8.6.1. 什么叫做元类][8.6.1.] ###

Metaclass是创建class的东西。

一个class是用来创建对象的是不是?

但是我们知道，Python中的类也是对象。

Metaclass就是用来创建类这些对象的，它们是类的类，你可以形象化地理解为:

MyClass = MetaClass()
    MyObject = MyClass()

你知道， `type` 函数可以这样使用:

MyClass = type('MyClass', (), {})

这是因为 `type` 实际上是个 `metaclass` , Python使用 `type` 这个元类来创建所有的类。

现在你是不是有疑问了，为什么 `type` 是小写开头的，而不是 `Type` 呢？既然它是个元类！

我猜，大概是因为和 `str` , `int` 来保持一致吧， `str` 也是一个类，用来创建字符串。

你可以检查下对象的 `__class__` 属性来看看它们的类是谁. Python中万物都是对象:

>>> age = 35
    >>> age.__class__
    <type 'int'>
    >>> name = 'bob'
    >>> name.__class__
    <type 'str'>
    >>> def foo():pass
    ...
    >>> foo.__class__
    <type 'function'>
    >>> class Bar(object): pass
    ...
    >>> b = Bar()
    >>> b.__class__
    <class '__main__.Bar'>
    >>>

那么， `__class__` 的 `__class__` 属性又是谁?

>>> a = 1
    >>> a.__class__.__class__
    <type 'type'>
    >>> name = 'bob'
    >>> name.__class__.__class__
    <type 'type'>

所以，元类是用来创建类的。

你可以叫元类为 *类工厂*

`type` 是Python使用的内建元类，当然，Python允许大家建立自己的元类.

### [8.6.2. \_\_metaclass\_\_ 属性][8.6.2. _metaclass_] ###

你可以在写一个类的时候加上这个属性 `__metaclass__`

class Foo(object):
      __metaclass__ = something...
      [...]

这样的话，Python就会用这个元类(上例中为 `something` ) 来创建类 `Foo`

我们首先写的是 `class Foo(object)` ,但是Python跑到这里看到这一行时，并没有在内存中建立类 `Foo`

**因为Python这么做的：查找它有没有 \`\`\_\_metaclass\_\_\`\` 属性，有的话，用指定的类来创建 \`\`Foo\`\` ,否则（也就是一般情形下），使用 \`\`type\`\` 来创建**

最好还是记住上面那句话 :)

当你这么写的时候:

class Foo(Bar):
        pass

Python会这么做:

1.  有 `__metaclass__` 定义吗？ 如果有，在内存中建立一个类的对象。用 `__metaclass__` 指定的类来创建。
2.  如果没有找到这个属性，它会继续在父类 `Bar` 中找
3.  这样一直向父类找，父类的父类。。。直到 module 级别的才停止。
4.  如果在任何的父类中都找不到，那就用 `type` 创建 `Foo`

现在一个问题，我们可以给 `__metaclass__` 赋值什么呢?

答案当然是，一个可以创建类的东西。

那么，什么才能创建一个类呢？

### [8.6.3. 普通的元类][8.6.3.] ###

设计元类的主要目的就是允许我们在类创建的时候动态的修改它，这经常用在API的设计上。

让我们举一个很纯的例子，比如你想要让一个模块中的所有类都共享一些属性，有很多办法可以做到，其中一个就是 在模块中定义一个 `__metaclass__` 属性。

这样，模块中所有的类都会被 `__metaclass__` 创建。

幸运的是 , `__metaclass__` 可以是任何可以被调用的对象。不非要是个class，还可以是个函数。

所以，我们这么做,用一个函数来作为metaclass:

# the metaclass will automatically get passed the same argument
    # that you usually pass to `type`
    def upper_attr(future_class_name, future_class_parents, future_class_attr):
      """
        Return a class object, with the list of its attribute turned
        into uppercase.
      """
    
      # pick up any attribute that doesn't start with '__'
      attrs = ((name, value) for name, value in future_class_attr.items() if not name.startswith('__'))
      # turn them into uppercase
      uppercase_attr = dict((name.upper(), value) for name, value in attrs)
    
      # let `type` do the class creation
      return type(future_class_name, future_class_parents, uppercase_attr)
    
    __metaclass__ = upper_attr # this will affect all classes in the module
    
    class Foo(): # global __metaclass__ won't work with "object" though
      # but we can define __metaclass__ here instead to affect only this class
      # and this will work with "object" children
      bar = 'bip'
    
    print hasattr(Foo, 'bar')
    # Out: False
    print hasattr(Foo, 'BAR')
    # Out: True
    
    f = Foo()
    print f.BAR
    # Out: 'bip'

现在我们用一个类来作为一个metaclass:

# remember that `type` is actually a class like `str` and `int`
    # so you can inherit from it
    class UpperAttrMetaclass(type):
        # __new__ is the method called before __init__
        # it's the method that creates the object and returns it
        # while __init__ just initializes the object passed as parameter
        # you rarely use __new__, except when you want to control how the object
        # is created.
        # here the created object is the class, and we want to customize it
        # so we override __new__
        # you can do some stuff in __init__ too if you wish
        # some advanced use involves overriding __call__ as well, but we won't
        # see this
        def __new__(upperattr_metaclass, future_class_name,
                    future_class_parents, future_class_attr):
    
            attrs = ((name, value) for name, value in future_class_attr.items() if not name.startswith('__'))
            uppercase_attr = dict((name.upper(), value) for name, value in attrs)
    
            return type(future_class_name, future_class_parents, uppercase_attr)

但这样并不是很 OOP ， 我们可以直接调用 `type` 函数，并且不覆盖父亲的 `__new__`方法:

class UpperAttrMetaclass(type):
    
        def __new__(upperattr_metaclass, future_class_name,
                    future_class_parents, future_class_attr):
    
            attrs = ((name, value) for name, value in future_class_attr.items() if not name.startswith('__'))
            uppercase_attr = dict((name.upper(), value) for name, value in attrs)
    
            # reuse the type.__new__ method
            # this is basic OOP, nothing magic in there
            return type.__new__(upperattr_metaclass, future_class_name,
                                future_class_parents, uppercase_attr)

你可能注意到了参数 `upperattr_metaclass` ,没什么特殊的，一个方法总是拿那个实例来作为第一个参数。就像寻常的 `self` 参数。

当然，可以这么写，我上面的例子命名不那么好:)

class UpperAttrMetaclass(type):
    
        def __new__(cls, name, bases, dct):
    
            attrs = ((name, value) for name, value in dct.items() if not name.startswith('__'))
            uppercase_attr = dict((name.upper(), value) for name, value in attrs)
    
            return type.__new__(cls, name, bases, uppercase_attr)

我们可以使用 `super` 函数来让这个例子变得更简洁:

元类是个简单的魔术，只要:

*  注入类的创建
 *  修改类
 *  返回修改后的类

### [8.6.4. 那么你为什么用类来作为metaclass而不是函数][8.6.4. _metaclass] ###

既然 `__metaclass__` 可以是任何可以被调用的对象，那么你为什么用类作为metaclass而不是函数呢？

几个原因:

*  更能清楚的表达意图
 *  可以使用OOP, metaclass可以继承，重写父类，甚至使用metaclass，可以使用面向对象的特性。
 *  更好的组织代码.
 *

### [8.6.5. 应用场景][8.6.5.] ###

一个典型例子，Django ORM (译者注,peewee也用metaclass):

class Person(models.Model):
        name = models.CharField(max_length=30)
        age = models.IntegerField()

但是你这么做:

guy = Person(name='bob', age='35')
    print guy.age

并不返回一个 `IntegerField` 对象，而是一个 `int`

### [8.6.6. 结束语][8.6.6.] ###

Python的世界里，万物都是对象

但是 `type` 是它自己的元类。

99%的情形下你不需要用这个东西。

## [8.7. 为什么Python没有unzip函数][8.7. _Python_unzip] ##

众所周知, `zip` 函数可以把多个序列打包到元组中:

>>> a, b = [1, 2, 3], [4, 5, 6]
    >>> c = zip(a, b)
    >>> c
    [(1, 4), (2, 5), (3, 6)]

那么为什么没有这样的 `unzip` 函数来把 `[(1, 4), (2, 5), (3, 6)]` 还原呢?

答: Python中有个很神奇的操作符 `*` 来 `unpack` 参数列表:

>>> zip(*c)
    [(1, 2, 3), (4, 5, 6)]

## [8.8. Python中的新式类和老式类][8.8. Python] ##

无论你怎么叫吧， 英文来说是 `new style class` 和 `old style class`

问题链接: [http://stackoverflow.com/questions/54867/old-style-and-new-style-classes-in-python][http_stackoverflow.com_questions_54867_old-style-and-new-style-classes-in-python]

新式类是继承自 `object` 或其他新式类的类:

class NewStyleClass(object):
        pass
    
    class AnotherNewStyleClass(NewStyleClass):
        pass

否则是老式类:

class OldStyleClass():
        pass

**为什么引入新式类?**

> The major motivation for introducing new-style classes is to provide a unified object model with a full meta-model.

Python为了提供一个更完整的元模型。(好吧，译者也不大明白，不过我知道Python中很神奇的描述器只能在新式类里用)

[http_pyzh.readthedocs.io_en_latest_python-questions-on-stackoverflow.html]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html
[8. Stackoverflow_Python]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id10
[Stackoverflow_Python]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#stackoverflowpython
[Link 1]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id1
[Link 2]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id2
[dict]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#dict
[unbound method_bound method]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#unbound-methodbound-method
[function_bound method _ unbound method]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#function-bound-method-unbound-method
[metaclass]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#metaclass
[Link 3]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id3
[metaclass_]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id4
[Link 4]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id5
[metaclass 1]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id6
[Link 5]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id7
[Link 6]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id8
[Python_unzip]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#pythonunzip
[Python]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#python
[Link 7]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id9
[8.1.]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id11
[Python-slots-doc]: http://docs.python.org/2/reference/datamodel.html#__slots__
[8.2.]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id12
[http_stackoverflow.com_questions_1251692_how-to-enumerate-an-objects-properties-in-python]: http://stackoverflow.com/questions/1251692/how-to-enumerate-an-objects-properties-in-python
[8.3. _dict]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id13
[8.4. unbound method_bound method]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id14
[http_stackoverflow.com_questions_114214_class-method-differences-in-python-bound-unbound-and-static]: http://stackoverflow.com/questions/114214/class-method-differences-in-python-bound-unbound-and-static
[8.5. _function_bound method _ unbound method]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id15
[8.6. _metaclass]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id16
[http_stackoverflow.com_questions_100003_what-is-a-metaclass-in-python]: http://stackoverflow.com/questions/100003/what-is-a-metaclass-in-python
[8.6.1.]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id17
[8.6.2. _metaclass_]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id18
[8.6.3.]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id19
[8.6.4. _metaclass]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id20
[8.6.5.]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id21
[8.6.6.]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id22
[8.7. _Python_unzip]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id23
[8.8. Python]: http://pyzh.readthedocs.io/en/latest/python-questions-on-stackoverflow.html#id24
[http_stackoverflow.com_questions_54867_old-style-and-new-style-classes-in-python]: http://stackoverflow.com/questions/54867/old-style-and-new-style-classes-in-python