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强制对象不可变

python

Alexander Tsepkov · 技术社区 · 14 年前

在开始之前,我已经意识到Python中的对象不变性通常是一个坏主意,但是,我相信在我的情况下,这是合适的。

假设我在代码中使用一个坐标系,这样每个坐标都使用X、Y、Z的结构。我已经重载了减法、加法等方法来完成我想要的任务。我现在的问题是赋值运算符,我已经读过它不能重载。问题是当我有以下情况时,我不希望A指向B的同一点,我希望两者是独立的,以防我以后需要覆盖其中一个的坐标而不是另一个的坐标:

B = Point(1,2,3)
A = B

我知道我可以使用deepcopy,但这看起来像是一个技巧,特别是因为我可能有一个点列表,我可能需要从中分一杯羹(在这种情况下,它将再次有一杯羹点引用,而不是点)。我也考虑过使用元组,但是我的点有我需要的成员方法,并且我的代码中有很大一部分已经使用了结构。

我的想法是将Point修改为不可变的,因为它实际上只有3个浮点数,而且从做一些研究来看,new似乎是覆盖这个的正确函数。不过,我不知道如何实现这一点,是这样的事情还是离我很远?

def __new__(self):
    return Point(self.x, self.y, self.z)

编辑: 糟糕的是,我在阅读了katrielex的文章后意识到,一旦定义了不可变对象的参数,就不能修改它,在这种情况下,a和B都指向同一个数据不是问题,因为重新分配需要创建一个新的点。我想说katrielex和vonPetrushev的帖子实现了我想要的,我想我会采用vonPetrushev的解决方案,因为我不需要重写所有当前代码来使用元组(额外的一组括号,不能将坐标引用为point.x)

3 回复 | 直到 14 年前

Chris Morgan 14 年前

结合katrielex的建议 Point 一个命名元组也不错。我刚刚把 tuple 父级 namedtuple('Point', 'x y z') -这就足够了。

>>> from collections import namedtuple
>>> class Point(namedtuple('Point', 'x y z')):
...     def __add__(self, other):
...             return Point((i + j for i, j in zip(self, other)))
...
...     def __mul__(self, other):
...             return sum(i * j for i, j in zip(self, other))
...
...     def __sub__(self, other):
...             return Point((i - j for i, j in zip(self, other)))
...
...     @property
...     def mod(self):
...             from math import sqrt
...             return sqrt(sum(i*i for i in self))
...

然后你可以:

>>> Point(1, 2, 3)
Point(x=1, y=2, z=3)
>>> Point(x=1, y=2, z=3).mod
3.7416573867739413
>>> Point(x=1, y=2, z=3) * Point(0, 0, 1)
3
>>> Point._make((1, 2, 3))
Point(x=1, y=2, z=3)

(感谢katrielex建议扩展namedtuple而不是复制生成的代码。)

Katriel 14 年前

你可以 Point 亚纲 tuple --记住,内置类型(至少在最近的python中)只是更多的类。这将为您提供所需的不变性。

但是,我对您建议的用例有点困惑:

如果以后需要覆盖其中一个坐标而不是另一个坐标:

如果 点 s是不变的。。。

>>> class Point(tuple):
...     def __add__(self, other):
...             return Point((i + j for i, j in zip(self, other)))
...
...     def __mul__(self, other):
...             return sum(i * j for i, j in zip(self, other))
...
...     def __sub__(self, other):
...             return Point((i - j for i, j in zip(self, other)))
...
...     @property
...     def mod(self):
...             from math import sqrt
...             return sqrt(sum(i*i for i in self))
...
>>> a = Point((1,2,3))
>>> b = Point((4,5,6))
>>> a + b
(5, 7, 9)
>>> b - a
(3, 3, 3)
>>> a * b
32
>>> a.mod
3.7416573867739413
>>> a[0] = 1
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'Point' object does not support item assignment

vonPetrushev 14 年前

试试这个:

class Point(object):
    def __init__(self, x, y, z):
        self._x=x
        self._y=y
        self._z=z

    def __getattr__(self, key):
        try:
            key={'x':'_x','y':'_y','z':'_z'}[key]
        except KeyError:
            raise AttributeError
        else:
            return self.__dict__[key]

    def __setattr__(self, key, value):
        if key in ['_x','_y','_z']:
            object.__setattr__(self, key, value)
        else:
            raise TypeError("'Point' object does not support item assignment")

因此,可以构造点对象,但不能更改其属性。