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别再说Python没有枚举类型了,好好看看

程序员文章站 2022-05-14 08:57:00
enum 模块的用法很简单,功能也很明确,但是其实现方式却非常值得学习。如果你想更深入了解更多 Python 中关于 Class 和 Metaclass 的黑魔法,又不知道如何入手,那么不妨阅读一下 enum 的源码。 关注公众号「**Python专栏**」,后台回复「**腾讯架构资源1**」,获... ......

别再说Python没有枚举类型了,好好看看

枚举类型可以看作是一种标签或是一系列常量的集合,通常用于表示某些特定的有限集合,例如星期、月份、状态等。

python 的原生类型(built-in types)里并没有专门的枚举类型,但是我们可以通过很多方法来实现它,例如字典、类等:

miraclelove = {'mon': '林志玲', 'tus': '陈意涵', 'wen': '张柏芝', 'thu': '辛芷蕾', 'fri': '周冬雨'}

class miraclelove:
   mon = '林志玲'
   tus = '陈意涵'
   wen = '张柏芝'
   thu = '辛芷蕾'
   fri = '周冬雨'

上面两种方法可以看做是简单的枚举类型的实现。

如果只在局部范围内用到了这样的枚举变量是没有问题的。

但问题在于它们都是可变的(mutable),也就是说可以在其它地方被修改从而影响其正常使用:

miraclelove['mon'] = miraclelove['fri']
print(miraclelove)

通过类定义的枚举甚至可以实例化,变得不伦不类:

ml = miraclelove()
print(ml.mon)

miraclelove.mon = 2
print(ml.mon)

当然也可以使用不可变类型(immutable),例如元组,但是这样就失去了枚举类型的本意,将标签退化为无意义的变量:

miraclelove = ('r', 'g', 'b')
print(miraclelove[0], miraclelove[1], miraclelove[2])

为了提供更好的解决方案,python 通过 pep 435 在 3.4 版本中添加了 enum 标准库,3.4 之前的版本也可以通过 pip install enum 下载兼容支持的库。

enum 提供了 enum/intenum/unique 三个工具,用法也非常简单,可以通过继承 enum/intenum 定义枚举类型,其中 intenum 限定枚举成员必须为(或可以转化为)整数类型,而 unique 方法可以作为修饰器限定枚举成员的值不可重复:

from enum import enum, intenum, unique

try:
   @unique
   class miraclelove(enum):
       mon = '林志玲'
       tus = '陈意涵'
       wen = '张柏芝'
       thu = '辛芷蕾'
       fri = '周冬雨'
except valueerror as e:
   print(e)
   
# duplicate values found in <enum 'miraclelove'>: fri -> mon
try:
   class miraclelove(intenum):
       mon = 1
       tus = 2
       wen = 3
       thu = 4
       fri = '周冬雨'
except valueerror as e:
   print(e)

# invalid literal for int() with base 10: '周冬雨'

更有趣的是 enum 的成员均为单例(singleton),并且不可实例化,不可更改:

class miraclelove(enum):
   mon = '林志玲'
   tus = '陈意涵'
   wen = '张柏芝'
   thu = '辛芷蕾'
   fri = '周冬雨'

try:
   miraclelove.mon = 2
except attributeerror as e:
   print(e)

# cannot reassign members.

虽然不可实例化,但可以将枚举成员赋值给变量:

mon = miraclelove(0)
tus = miraclelove(1)
wen = miraclelove(2)
print(mon, tus, wen)

# miraclelove.mon 
# miraclelove.tus 
# miraclelove.wen

也可以进行比较判断:

print(mon is miraclelove.mon)
print(mon == miraclelove.mon)
print(mon is tus)
print(wen != miraclelove.tus)
print(mon == 0) # 不等于任何非本枚举类的值

# true
# true
# false
# true
# false

最后一点,由于枚举成员本身也是枚举类型,因此也可以通过枚举成员找到其它成员:

print(mon.tus)
print(mon.tus.wen.mon)

# miraclelove.tus
# miraclelove.mon

但是要谨慎使用这一特性,因为可能与成员原有的命名空间中的名称相冲突:

print(mon.name, ':', mon.value)

class attr(enum):
   name  = 'name'
   value = 'value'

print(attr.name.value, attr.value.name)

# r : 0
# name value

总结:

enum 模块的用法很简单,功能也很明确,但是其实现方式却非常值得学习。如果你想更深入了解更多 python 中关于 class 和 metaclass 的黑魔法,又不知道如何入手,那么不妨阅读一下 enum 的源码。

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别再说Python没有枚举类型了,好好看看