更新:数据类

随着Python 3.7中数据类的引入，我们已经非常接近了。

下面的示例与下面的NamedTuple示例类似，但是生成的对象是可变的，并且允许使用默认值。

from dataclasses import dataclass


@dataclass
class Point:
    x: float
    y: float
    z: float = 0.0


p = Point(1.5, 2.5)

print(p)  # Point(x=1.5, y=2.5, z=0.0)

如果您想使用更特定的类型注释，这可以很好地配合新的类型模块。

我一直在绝望地等待这一刻!要我说，Data Classes和新的NamedTuple声明，再加上typing模块，简直就是天赐之物!

改进的NamedTuple声明

自从Python 3.6以来，它变得非常简单和美丽(恕我直言)，只要你能忍受不变性。

引入了一种声明NamedTuples的新方法，它也允许类型注释:

from typing import NamedTuple


class User(NamedTuple):
    name: str


class MyStruct(NamedTuple):
    foo: str
    bar: int
    baz: list
    qux: User


my_item = MyStruct('foo', 0, ['baz'], User('peter'))

print(my_item) # MyStruct(foo='foo', bar=0, baz=['baz'], qux=User(name='peter'))

有一个python包正是用于此目的。看到cstruct2py

cstruct2py是一个纯python库，用于从C代码生成python类，并使用它们来打包和解包数据。该库可以解析C头文件(结构体、联合、枚举和数组声明)，并在python中模拟它们。生成的python类可以解析和打包数据。

例如:

typedef struct {
  int x;
  int y;
} Point;

after generating pythonic class...
p = Point(x=0x1234, y=0x5678)
p.packed == "\x34\x12\x00\x00\x78\x56\x00\x00"

如何使用

首先，我们需要生成python结构体:

import cstruct2py
parser = cstruct2py.c2py.Parser()
parser.parse_file('examples/example.h')

现在我们可以从C代码中导入所有的名称:

parser.update_globals(globals())

我们也可以直接这样做:

A = parser.parse_string('struct A { int x; int y;};')

使用C代码中的类型和定义

a = A()
a.x = 45
print a
buf = a.packed
b = A(buf)
print b
c = A('aaaa11112222', 2)
print c
print repr(c)

输出将是:

{'x':0x2d, 'y':0x0}
{'x':0x2d, 'y':0x0}
{'x':0x31316161, 'y':0x32323131}
A('aa111122', x=0x31316161, y=0x32323131)

克隆

对于克隆cstruct2py运行:

git clone https://github.com/st0ky/cstruct2py.git --recursive

就我个人而言，我也喜欢这种变体。它扩展了@dF的答案。

class struct:
    def __init__(self, *sequential, **named):
        fields = dict(zip(sequential, [None]*len(sequential)), **named)
        self.__dict__.update(fields)
    def __repr__(self):
        return str(self.__dict__)

它支持两种初始化模式(可以混合使用):

# Struct with field1, field2, field3 that are initialized to None.
mystruct1 = struct("field1", "field2", "field3") 
# Struct with field1, field2, field3 that are initialized according to arguments.
mystruct2 = struct(field1=1, field2=2, field3=3)

而且，它打印得更好:

print(mystruct2)
# Prints: {'field3': 3, 'field1': 1, 'field2': 2}

我发现做到这一点的最好方法是使用自定义字典类，如本文所述:https://stackoverflow.com/a/14620633/8484485

如果需要iPython自动补全支持，只需像这样定义dir()函数:

class AttrDict(dict):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super(AttrDict, self).__init__(*args, **kwargs)
        self.__dict__ = self
    def __dir__(self):
        return self.keys()

然后像这样定义你的伪结构(这个是嵌套的)

my_struct=AttrDict ({
    'com1':AttrDict ({
        'inst':[0x05],
        'numbytes':2,
        'canpayload':False,
        'payload':None
    })
})

然后你可以像这样访问my_struct中的值:

打印(my_struct.com1.inst)

= > [5]

我在这里没有看到这个答案，所以我想我将添加它，因为我现在正在学习Python，并且刚刚发现它。Python教程(在本例中是Python 2)给出了以下简单而有效的示例:

class Employee:
    pass

john = Employee()  # Create an empty employee record

# Fill the fields of the record
john.name = 'John Doe'
john.dept = 'computer lab'
john.salary = 1000

也就是说，创建一个空类对象，然后实例化，动态添加字段。

这样做的好处是非常简单。缺点是它不是特别自记录的(在类“定义”中没有列出预期的成员)，并且未设置字段在访问时可能会导致问题。这两个问题可以通过以下方法解决:

class Employee:
    def __init__ (self):
        self.name = None # or whatever
        self.dept = None
        self.salary = None

现在，您至少可以一目了然地看到程序将期望哪些字段。

两者都很容易打错别字，约翰。Slarly = 1000将成功。不过，它还是有效的。

我还想添加一个使用插槽的解决方案:

class Point:
    __slots__ = ["x", "y"]
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

Definitely check the documentation for slots but a quick explanation of slots is that it is python's way of saying: "If you can lock these attributes and only these attributes into the class such that you commit that you will not add any new attributes once the class is instantiated (yes you can add new attributes to a class instance, see example below) then I will do away with the large memory allocation that allows for adding new attributes to a class instance and use just what I need for these slotted attributes".

添加属性到类实例的例子(因此不使用插槽):

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

p1 = Point(3,5)
p1.z = 8
print(p1.z)

输出:8

尝试向使用插槽的类实例添加属性的示例:

class Point:
    __slots__ = ["x", "y"]
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

p1 = Point(3,5)
p1.z = 8

'Point'对象没有属性'z'

这可以有效地作为结构体工作，并且比类使用更少的内存(就像结构体一样，尽管我没有研究具体有多少内存)。如果要创建对象的大量实例且不需要添加属性，建议使用slot。点对象就是一个很好的例子，因为很可能会实例化许多点来描述一个数据集。