python中的\uu slot\uuuu描述符是如何工作的?

__slot__ 属性是在对象的本机内存表示中分配的,与所访问的类相关联的描述符实际上使用CPython中的本机C方法来设置和检索Python对象的引用,这些Python对象作为C结构归属于类实例上的每个slot属性。

插槽描述符,在Python中以名称显示 member_descriptor 定义如下: https://github.com/python/cpython/blob/master/Objects/descrobject.c

如果不使用CTypes与本机代码交互,就无法从纯Python代码中执行或增强这些描述符。

可以通过以下操作来达到他们的类型

class A:
   __slots__ = "a"

member_descriptor = type(A.a)

然后我们就可以从中继承并编写派生的 __get__ 和 __set__ 可以进行检查之类的方法,但不幸的是,它不能作为基类工作。

但是,可以编写其他并行描述符,这些描述符可以调用本机描述符来实际存储值。 通过使用元类,可以在类创建时重命名传入的 __slots__ 并将其访问权限包装在自定义描述符中,这样可以执行额外的检查,甚至可以隐藏“dir”。

因此,对于一个简单的类型检查槽变量元类,可以

class TypedSlot:
    def __init__(self, name, type_):
        self.name = name
        self.type = type_

    def __get__(self, instance, owner):
        if not instance:
            return self
        return getattr(instance, "_" + self.name)

    def __set__(self, instance, value):
        if not isinstance(value, self.type):
            raise TypeError
        setattr(instance, "_" + self.name, value)


class M(type):
    def __new__(metacls, name, bases, namespace):
        new_slots = []
        for key, type_ in namespace.get("__slots__", {}).items():
            namespace[key] = TypedSlot(key, type_)
            new_slots.append("_" + key)
        namespace["__slots__"] = new_slots
        return super().__new__(metacls, name, bases, namespace)

    def __dir__(cls):
        return [name for name in super().__dir__() if  name not in cls.__slots__]