是否有一种方法可以方便地在Python中定义类c结构?我厌倦了写这样的东西:

class MyStruct():
    def __init__(self, field1, field2, field3):
        self.field1 = field1
        self.field2 = field2
        self.field3 = field3

当前回答

这可能有点晚了,但我使用Python元类(下面也有装饰器版本)做了一个解决方案。

当__init__在运行时被调用时,它会获取每个参数及其值,并将它们作为实例变量分配给你的类。通过这种方式,您可以创建一个类结构的类,而不必手动分配每个值。

我的例子没有错误检查,所以更容易遵循。

class MyStruct(type):
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        names = cls.__init__.func_code.co_varnames[1:]

        self = type.__call__(cls, *args, **kwargs)

        for name, value in zip(names, args):
            setattr(self , name, value)

        for name, value in kwargs.iteritems():
            setattr(self , name, value)
        return self 

这是它的行动。

>>> class MyClass(object):
    __metaclass__ = MyStruct
    def __init__(self, a, b, c):
        pass


>>> my_instance = MyClass(1, 2, 3)
>>> my_instance.a
1
>>> 

我把它发布在reddit上,/u/matchu发布了一个更干净的装饰版本。我鼓励您使用它,除非您想扩展元类版本。

>>> def init_all_args(fn):
    @wraps(fn)
    def wrapped_init(self, *args, **kwargs):
        names = fn.func_code.co_varnames[1:]

        for name, value in zip(names, args):
            setattr(self, name, value)

        for name, value in kwargs.iteritems():
            setattr(self, name, value)

    return wrapped_init

>>> class Test(object):
    @init_all_args
    def __init__(self, a, b):
        pass


>>> a = Test(1, 2)
>>> a.a
1
>>> 

其他回答

每当我需要一个“行为像字典一样的即时数据对象”(我不会想到C结构体!),我就会想到这个可爱的hack:

class Map(dict):
    def __init__(self, **kwargs):
        super(Map, self).__init__(**kwargs)
        self.__dict__ = self

现在你可以说:

struct = Map(field1='foo', field2='bar', field3=42)

self.assertEquals('bar', struct.field2)
self.assertEquals(42, struct['field3'])

当你需要一个“不是类的数据包”的时候,非常方便,当命名元组是不可理解的……

你可以用元组来做很多你在C语言中使用结构体的事情(比如x,y坐标或RGB颜色)。

对于其他任何东西,你可以使用字典,或像这样的实用程序类:

>>> class Bunch:
...     def __init__(self, **kwds):
...         self.__dict__.update(kwds)
...
>>> mystruct = Bunch(field1=value1, field2=value2)

我认为“权威”的讨论在这里,在Python Cookbook的出版版本中。

我写了一个装饰器,你可以在任何方法上使用它,这样所有传入的参数,或任何默认值,都被分配给实例。

def argumentsToAttributes(method):
    argumentNames = method.func_code.co_varnames[1:]

    # Generate a dictionary of default values:
    defaultsDict = {}
    defaults = method.func_defaults if method.func_defaults else ()
    for i, default in enumerate(defaults, start = len(argumentNames) - len(defaults)):
        defaultsDict[argumentNames[i]] = default

    def newMethod(self, *args, **kwargs):
        # Use the positional arguments.
        for name, value in zip(argumentNames, args):
            setattr(self, name, value)

        # Add the key word arguments. If anything is missing, use the default.
        for name in argumentNames[len(args):]:
            setattr(self, name, kwargs.get(name, defaultsDict[name]))

        # Run whatever else the method needs to do.
        method(self, *args, **kwargs)

    return newMethod

快速演示一下。注意,我使用一个位置参数a,使用默认值b,和一个命名参数c。然后我打印所有3个引用self,以显示它们在方法输入之前已正确分配。

class A(object):
    @argumentsToAttributes
    def __init__(self, a, b = 'Invisible', c = 'Hello'):
        print(self.a)
        print(self.b)
        print(self.c)

A('Why', c = 'Nothing')

注意,我的装饰器应该适用于任何方法,而不仅仅是__init__。

您可以子类化标准库中可用的C结构。ctypes模块提供了一个Structure类。文档中的例子:

>>> from ctypes import *
>>> class POINT(Structure):
...     _fields_ = [("x", c_int),
...                 ("y", c_int)]
...
>>> point = POINT(10, 20)
>>> print point.x, point.y
10 20
>>> point = POINT(y=5)
>>> print point.x, point.y
0 5
>>> POINT(1, 2, 3)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in ?
ValueError: too many initializers
>>>
>>> class RECT(Structure):
...     _fields_ = [("upperleft", POINT),
...                 ("lowerright", POINT)]
...
>>> rc = RECT(point)
>>> print rc.upperleft.x, rc.upperleft.y
0 5
>>> print rc.lowerright.x, rc.lowerright.y
0 0
>>>

下面结构的解决方案是受namedtuple实现和前面一些答案的启发。然而,与namedtuple不同的是,它的值是可变的,但就像c风格的结构体在名称/属性中是不可变的,而普通的类或dict不是。

_class_template = """\
class {typename}:
def __init__(self, *args, **kwargs):
    fields = {field_names!r}

    for x in fields:
        setattr(self, x, None)            

    for name, value in zip(fields, args):
        setattr(self, name, value)

    for name, value in kwargs.items():
        setattr(self, name, value)            

def __repr__(self):
    return str(vars(self))

def __setattr__(self, name, value):
    if name not in {field_names!r}:
        raise KeyError("invalid name: %s" % name)
    object.__setattr__(self, name, value)            
"""

def struct(typename, field_names):

    class_definition = _class_template.format(
        typename = typename,
        field_names = field_names)

    namespace = dict(__name__='struct_%s' % typename)
    exec(class_definition, namespace)
    result = namespace[typename]
    result._source = class_definition

    return result

用法:

Person = struct('Person', ['firstname','lastname'])
generic = Person()
michael = Person('Michael')
jones = Person(lastname = 'Jones')


In [168]: michael.middlename = 'ben'
Traceback (most recent call last):

  File "<ipython-input-168-b31c393c0d67>", line 1, in <module>
michael.middlename = 'ben'

  File "<string>", line 19, in __setattr__

KeyError: 'invalid name: middlename'