如何在Python中创建常量?

如何在Python中声明常量?

在Java中，我们做:

public static final String CONST_NAME = "Name";

当前回答

这里是我创建的一些习语的集合，试图改进一些已有的答案。

我知道常量的使用不是python式的，你不应该在家里这样做!

然而，Python是如此动态的语言!这个论坛展示了如何创建看起来和感觉起来像常量的构造。这个答案的主要目的是探索语言可以表达什么。

请不要对我太苛刻。

为了了解更多细节，我写了一篇关于这些习语的博客。

在这篇文章中，我将调用一个常量变量来引用一个常量值(不可变或其他)。此外，我说，当一个变量引用了一个客户机代码无法更新的可变对象时，它的值就被冻结了。

常量空间(SpaceConstants)

这个习惯用法创建了一个看起来像常量变量的名称空间(又名SpaceConstants)。它是Alex Martelli对代码片段的修改，以避免使用模块对象。具体地说，这种修改使用了我称之为类工厂的东西，因为在SpaceConstants函数中定义了一个名为SpaceConstants的类，并返回了它的一个实例。

我在stackoverflow和一篇博客文章中探讨了如何使用类工厂在Python中实现基于策略的设计。

def SpaceConstants():
    def setattr(self, name, value):
        if hasattr(self, name):
            raise AttributeError(
                "Cannot reassign members"
            )
        self.__dict__[name] = value
    cls = type('SpaceConstants', (), {
        '__setattr__': setattr
    })
    return cls()

sc = SpaceConstants()

print(sc.x) # raise "AttributeError: 'SpaceConstants' object has no attribute 'x'"
sc.x = 2 # bind attribute x
print(sc.x) # print "2"
sc.x = 3 # raise "AttributeError: Cannot reassign members"
sc.y = {'name': 'y', 'value': 2} # bind attribute y
print(sc.y) # print "{'name': 'y', 'value': 2}"
sc.y['name'] = 'yprime' # mutable object can be changed
print(sc.y) # print "{'name': 'yprime', 'value': 2}"
sc.y = {} # raise "AttributeError: Cannot reassign members"

一个冻结值的空间(SpaceFrozenValues)

下一个习惯用法是对SpaceConstants的修改，其中冻结了引用的可变对象。这个实现利用了setattr和getattr函数之间的共享闭包。可变对象的值由函数共享闭包内的变量缓存定义复制和引用。它形成了我所说的可变对象的闭包保护副本。

在使用这种习惯用法时必须小心，因为getattr通过执行深度复制来返回缓存的值。该操作可能对大型对象的性能产生重大影响!

from copy import deepcopy

def SpaceFrozenValues():
    cache = {}
    def setattr(self, name, value):
        nonlocal cache
        if name in cache:
            raise AttributeError(
                "Cannot reassign members"
            )
        cache[name] = deepcopy(value)
    def getattr(self, name):
        nonlocal cache
        if name not in cache:
            raise AttributeError(
                "Object has no attribute '{}'".format(name)
            )
        return deepcopy(cache[name])
    cls = type('SpaceFrozenValues', (),{
        '__getattr__': getattr,
        '__setattr__': setattr
    })
    return cls()

fv = SpaceFrozenValues()
print(fv.x) # AttributeError: Object has no attribute 'x'
fv.x = 2 # bind attribute x
print(fv.x) # print "2"
fv.x = 3 # raise "AttributeError: Cannot reassign members"
fv.y = {'name': 'y', 'value': 2} # bind attribute y
print(fv.y) # print "{'name': 'y', 'value': 2}"
fv.y['name'] = 'yprime' # you can try to change mutable objects
print(fv.y) # print "{'name': 'y', 'value': 2}"
fv.y = {} # raise "AttributeError: Cannot reassign members"

常量空间(ConstantSpace)

这个习惯用法是常量变量或ConstantSpace的不可变名称空间。它结合了Jon Betts在stackoverflow中给出的非常简单的答案和类工厂。

def ConstantSpace(**args):
    args['__slots__'] = ()
    cls = type('ConstantSpace', (), args)
    return cls()

cs = ConstantSpace(
    x = 2,
    y = {'name': 'y', 'value': 2}
)

print(cs.x) # print "2"
cs.x = 3 # raise "AttributeError: 'ConstantSpace' object attribute 'x' is read-only"
print(cs.y) # print "{'name': 'y', 'value': 2}"
cs.y['name'] = 'yprime' # mutable object can be changed
print(cs.y) # print "{'name': 'yprime', 'value': 2}"
cs.y = {} # raise "AttributeError: 'ConstantSpace' object attribute 'x' is read-only"
cs.z = 3 # raise "AttributeError: 'ConstantSpace' object has no attribute 'z'"

冰冻空间(FrozenSpace)

这个习惯用法是冻结变量或FrozenSpace的不可变名称空间。它通过关闭生成的FrozenSpace类使每个变量成为受保护的属性，从前面的模式派生而来。

from copy import deepcopy

def FreezeProperty(value):
    cache = deepcopy(value)
    return property(
        lambda self: deepcopy(cache)
    )

def FrozenSpace(**args):
    args = {k: FreezeProperty(v) for k, v in args.items()}
    args['__slots__'] = ()
    cls = type('FrozenSpace', (), args)
    return cls()

fs = FrozenSpace(
    x = 2,
    y = {'name': 'y', 'value': 2}
)

print(fs.x) # print "2"
fs.x = 3 # raise "AttributeError: 'FrozenSpace' object attribute 'x' is read-only"
print(fs.y) # print "{'name': 'y', 'value': 2}"
fs.y['name'] = 'yprime' # try to change mutable object
print(fs.y) # print "{'name': 'y', 'value': 2}"
fs.y = {} # raise "AttributeError: 'FrozenSpace' object attribute 'x' is read-only"
fs.z = 3 # raise "AttributeError: 'FrozenSpace' object has no attribute 'z'"

2019-08-17 04:23:59

其他回答

在Python中，人们使用命名约定，例如私有方法使用__method，受保护方法使用_method。

所以用同样的方式，你可以简单地将常量声明为全大写，例如:

MY_CONSTANT = "one"

如果你想让这个常量永远不变，你可以挂钩到属性访问并做一些技巧，但更简单的方法是声明一个函数:

def MY_CONSTANT():
    return "one"

唯一的问题是，在任何地方都必须执行MY_CONSTANT()，但MY_CONSTANT = "one"在Python中是正确的方式(通常)。

你也可以使用namedtuple()来创建常量:

>>> from collections import namedtuple
>>> Constants = namedtuple('Constants', ['pi', 'e'])
>>> constants = Constants(3.14, 2.718)
>>> constants.pi
3.14
>>> constants.pi = 3
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: can't set attribute

2010-04-21 13:06:32

Python没有常量。

也许最简单的替代方法是为它定义一个函数:

def MY_CONSTANT():
    return 42

MY_CONSTANT()现在拥有常量的所有功能(加上一些讨厌的大括号)。

2017-09-08 22:01:54

我知道这是一个老问题，但由于新的解决方案仍在添加，我想使可能的解决方案列表更加完整。你可以通过从类中继承属性来实现实例中的常量，如下所示:

class ConstantError(Exception):
    pass  # maybe give nice error message

class AllowConstants:
    _constants = None
    _class_constants = None

    def __init__(self):
        self._constants = {}
        if self._class_constants is not None:
            self._constants.update(self._class_constants)

    def constant(self, name, value):
        assert isinstance(name, str)
        assert self._constants is not None, "AllowConstants was not initialized"
        if name in self._constants or name in self.__dict__:
            raise ConstantError(name)
        self._constants[name] = value

    def __getattr__(self, attr):
        if attr in self._constants:
            return self._constants[attr]
        raise AttributeError(attr)

    def __setattr__(self, attr, val):
        if self._constants is None:
            # not finished initialization
            self.__dict__[attr] = val
        else:
            if attr in self._constants:
                raise ConstantError(attr)
            else:
                self.__dict__[attr] = val

    def __dir__(self):
        return super().__dir__() + list(self._constants.keys())

子类化this时，你创建的常量将受到保护:

class Example(AllowConstants):
    def __init__(self, a, b):
        super().__init__()
        self.constant("b", b)
        self.a = a

    def try_a(self, value):
        self.a = value

    def try_b(self, value):
        self.b = value

    def __str__(self):
        return str({"a": self.a, "b": self.b})

    def __repr__(self):
        return self.__str__()


example = Example(1, 2)
print(example)  # {'a': 1, 'b': 2}

example.try_a(5)
print(example)  # {'a': 5, 'b': 2}

example.try_b(6)  # ConstantError: b

example.a = 7
print(example)  # {'a': 7, 'b': 2}

example.b = 8  # ConstantError: b

print(hasattr(example, "b"))  # True

#  To show that constants really do immediately become constant: 

class AnotherExample(AllowConstants):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.constant("a", 2)
        print(self.a)
        self.a=3


AnotherExample()  # 2  ConstantError: a


# finally, for class constants:
class YetAnotherExample(Example):
    _class_constants = {
        'BLA': 3
    }

    def __init__(self, a, b):
        super().__init__(a,b)

    def try_BLA(self, value):
        self.BLA = value

ex3 = YetAnotherExample(10, 20)
ex3.BLA  # 3
ex3.try_BLA(10)  # ConstantError: BLA
ex3.BLA = 4  # ConstantError: BLA

常量是局部的(从AllowConstants继承的类的每个实例都有自己的常量)，只要它们没有被重新赋值，就像普通的属性一样，并且编写从这个继承的类允许或多或少与支持常量的语言相同的风格。

此外，如果您想通过直接访问实例来防止任何人更改值。_constants，您可以使用其他答案中建议的许多不允许这样做的容器之一。最后，如果你真的觉得有必要，你可以阻止人们设置所有的实例。通过AllowConstants的更多属性访问，将_constants赋给一个新字典。(当然，这些都不是非常python化的，但这不是重点)。

编辑(因为使python非python化是一个有趣的游戏):为了使继承更容易一点，你可以修改AllowConstants如下:

class AllowConstants:
    _constants = None
    _class_constants = None

    def __init__(self):
        self._constants = {}
        self._update_class_constants()

    def __init_subclass__(cls):
        """
        Without this, it is necessary to set _class_constants in any subclass of any class that has class constants
        """
        if cls._class_constants is not None:
            #prevent trouble where _class_constants is not overwritten
            possible_cases = cls.__mro__[1:-1] #0 will have cls and -1 will have object
            for case in possible_cases:
                if cls._class_constants is case._class_constants:
                    cls._class_constants = None
                    break

    def _update_class_constants(self):
        """
        Help with the inheritance of class constants
        """
        for superclass in self.__class__.__mro__:
            if hasattr(superclass, "_class_constants"):
                sccc = superclass._class_constants
                if sccc is not None:
                    for key in sccc:
                        if key in self._constants:
                            raise ConstantError(key)
                    self._constants.update(sccc)

    def constant(self, name, value):
        assert isinstance(name, str)
        assert self._constants is not None, "AllowConstants was not initialized"
        if name in self._constants or name in self.__dict__:
            raise ConstantError(name)
        self._constants[name] = value

    def __getattr__(self, attr):
        if attr in self._constants:
            return self._constants[attr]
        raise AttributeError(attr)

    def __setattr__(self, attr, val):
        if self._constants is None:
            # not finished initialization
            self.__dict__[attr] = val
        else:
            if attr in self._constants:
                raise ConstantError(attr)
            else:
                self.__dict__[attr] = val

    def __dir__(self):
        return super().__dir__() + list(self._constants.keys())

这样你就可以:

class Example(AllowConstants):
    _class_constants = {
        "BLA": 2
    }
    def __init__(self, a, b):
        super().__init__()
        self.constant("b", b)
        self.a = a

    def try_a(self, value):
        self.a = value

    def try_b(self, value):
        self.b = value

    def __str__(self):
        return str({"a": self.a, "b": self.b})

    def __repr__(self):
        return self.__str__()


class ChildExample1(Example):
    _class_constants = {
        "BLI": 88
    }


class ChildExample2(Example):
    _class_constants = {
        "BLA": 44
    }


example = ChildExample1(2,3)
print(example.BLA)  # 2
example.BLA = 8  # ConstantError BLA
print(example.BLI)  # 88
example.BLI = 8  # ConstantError BLI

example = ChildExample2(2,3)  # ConstantError BLA

2020-03-30 17:03:21

没有完美的方法可以做到这一点。据我所知，大多数程序员只是将标识符大写，所以PI = 3.142可以很容易地理解为一个常数。

另一方面，如果你想要一个像常数一样的东西，我不确定你能找到它。无论你做什么，总会有一些方法来编辑“常数”，所以它不是一个真正的常数。这里有一个非常简单的例子:

def define(name, value):
  if (name + str(id(name))) not in globals():
    globals()[name + str(id(name))] = value

def constant(name):
  return globals()[name + str(id(name))]

define("PI",3.142)

print(constant("PI"))

这看起来像是一个php风格的常量。

在现实中，所有需要改变值的人是这样的:

globals()["PI"+str(id("PI"))] = 3.1415

这对于你在这里找到的所有其他解决方案都是一样的——即使是那些创建类并重新定义set属性方法的聪明的解决方案——总有一种方法可以绕过它们。Python就是这样的。

我的建议是避免所有的麻烦，将标识符大写。它不是一个合适的常数，但也没有什么合适的常数。

2018-07-23 14:02:11