Instanzvariablen automatisch initialisieren?

Question 1

Ich habe eine Python-Klasse, die so aussieht:

class Process:
    def __init__(self, PID, PPID, cmd, FDs, reachable, user):

gefolgt von:

        self.PID=PID
        self.PPID=PPID
        self.cmd=cmd
        ...

Gibt es eine Möglichkeit, diese Instanzvariablen wie die Initialisierungsliste von C ++ automatisch zu initialisieren? Es würde viel redundanten Code sparen.

Question 2

Sie können einen Dekorateur verwenden:

from functools import wraps
import inspect

def initializer(func):
    """
    Automatically assigns the parameters.

    >>> class process:
    ...     @initializer
    ...     def __init__(self, cmd, reachable=False, user='root'):
    ...         pass
    >>> p = process('halt', True)
    >>> p.cmd, p.reachable, p.user
    ('halt', True, 'root')
    """
    names, varargs, keywords, defaults = inspect.getargspec(func)

    @wraps(func)
    def wrapper(self, *args, **kargs):
        for name, arg in list(zip(names[1:], args)) + list(kargs.items()):
            setattr(self, name, arg)

        for name, default in zip(reversed(names), reversed(defaults)):
            if not hasattr(self, name):
                setattr(self, name, default)

        func(self, *args, **kargs)

    return wrapper

Verwenden Sie es, um die __init__Methode zu dekorieren :

class process:
    @initializer
    def __init__(self, PID, PPID, cmd, FDs, reachable, user):
        pass

Ausgabe:

>>> c = process(1, 2, 3, 4, 5, 6)
>>> c.PID
1
>>> dir(c)
['FDs', 'PID', 'PPID', '__doc__', '__init__', '__module__', 'cmd', 'reachable', 'user'

Question 3

Wenn Sie Python 2.6 oder höher verwenden, können Sie collection.namedtuple verwenden :

>>> from collections import namedtuple
>>> Process = namedtuple('Process', 'PID PPID cmd')
>>> proc = Process(1, 2, 3)
>>> proc.PID
1
>>> proc.PPID
2

Dies ist besonders dann angebracht, wenn Ihre Klasse wirklich nur eine große Tüte mit Werten ist.

Question 4

Für Python 3.7+ können Sie verwenden Datenklasse , die ein sehr pythonic und wartbar Weg ist , zu tun , was Sie wollen.

Hier können Sie Felder für Ihre Klasse definieren, die Ihre automatisch initialisierten Instanzvariablen sind.

Es würde ungefähr so aussehen:

@dataclass
class Process:
    PID: int
    PPID: int
    cmd: str
    ...

Die __init__Methode wird bereits in Ihrer Klasse sein.

Beachten Sie, dass hier Typhinweise erforderlich sind, deshalb habe ich intund strim Beispiel verwendet. Wenn Sie den Typ Ihres Feldes nicht kennen, können Sie Beliebig aus dem typingModul verwenden .

Die Datenklasse hat gegenüber den vorgeschlagenen Lösungen viele Vorteile:

Es ist explizit : Alle Felder sind sichtbar, was das Zen von Python respektiert und es lesbar und wartbar macht. Vergleichen Sie es mit der Verwendung von **kwargs.
Es kann Methoden haben . Genau wie jede andere Klasse.
__init__Mit dieser __post_init__Methode können Sie über die automatische Methode hinausgehen .

BEARBEITEN: Gründe, die Verwendung von NamedTuples zu vermeiden

Einige schlagen die Verwendung von namedtuplefür diesen Fall vor, aber Namedtuples weisen einige Verhaltensweisen auf, die sich von Python-Klassen unterscheiden, die zunächst nicht wirklich offensichtlich sind und bekannt sein sollten:

1. NamedTuples sind unveränderlich

Unveränderlichkeit kann nützlich sein, aber vielleicht ist es nicht das, was Sie für Ihre Instanzen wollen. DataClasses können auch irgendwie unveränderlich sein, wenn Sie das Argument frozen=Truefür den @dataclassDekorator verwenden.

2. NamedTuples __eq__verhält sich wie Tuples

In Python SomeNamedTuple(a=1, b=2) == AnotherNamedTuple(c=1, d=2)ist True! Die __eq__in Vergleichen verwendete Funktion NamedTuple berücksichtigt nur die Werte und Positionen dieser Werte in den verglichenen Instanzen, nicht die Namen ihrer Klassen oder Felder.

Question 5

Zitiert das Zen von Python ,

Explizit ist besser als implizit.

Question 6

Eine andere Sache, die Sie tun können:

class X(object):
    def __init__(self, a,b,c,d):
        vars = locals() # dict of local names
        self.__dict__.update(vars) # __dict__ holds and object's attributes
        del self.__dict__["self"] # don't need `self`

Aber die einzige Lösung, die ich empfehlen würde, ist "Makro in Ihrem Editor erstellen" ;-p

Question 7

Sie können dies problemlos mit den Schlüsselwortargumenten tun, z. B.:

>>> class D:
    def __init__(self, **kwargs):
        for k, v in kwargs.items():
            setattr(self, k, v)

>>> D(test='d').test
'd'

Eine ähnliche Implementierung für die Positionsargumente wäre:

>> class C:
    def __init__(self, *args):
        self.t, self.d = args


>>> C('abc', 'def').t
'abc'
>>> C('abc', 'def').d
'def'

was mir Ihr Problem nicht zu lösen scheint.

Question 8

Nadias Lösung ist besser und leistungsfähiger, aber ich finde das auch interessant:

def constructor(*arg_names):
  def __init__(self, *args):
    for name, val in zip(arg_names, args):
      self.__setattr__(name, val)
  return __init__


class MyClass(object):
  __init__ = constructor("var1", "var2", "var3")


>>> c = MyClass("fish", "cheese", "beans")
>>> c.var2
"cheese"

Question 9

Ich brauchte etwas für den gleichen Zweck, aber keine der vorhandenen Antworten deckte alle von mir getesteten Fälle ab. Nadias Antwort kam meiner Suche am nächsten, also begann ich mit ihrem Code als Basis.

Der folgende Dekorateur arbeitet mit allen gültigen Kombinationen von Argumenten:

Positional                                          __init__(self, a, b                )
Keyword                                             __init__(self, a=None, b=None      )
Positional + Keyword                                __init__(self, a, b, c=None, d=None)
Variable Positional                                 __init__(self, *a                  )
Variable Positional + Keyword                       __init__(self, *a, b=None          )
Variable Positional + Variable Keyword              __init__(self, *a, **kwargs        )
Positional + Variable Positional + Keyword          __init__(self, a, *b, c=None       )
Positional + Variable Positional + Variable Keyword __init__(self, a, *b, **kwargs     )
Keyword Only                                        __init__(self, *, a=None           )
Positional + Keyword Only                           __init__(self, a, *, b=None        )

Außerdem wird die Standardkonvention _-prefix implementiert , um __init__-private Variablen zuzulassen, die Klasseninstanzen nicht zugewiesen werden.

###  StdLib  ###
from functools import wraps
import inspect


###########################################################################################################################
#//////|   Decorator   |//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////#
###########################################################################################################################

def auto_assign_arguments(function):

  @wraps(function)
  def wrapped(self, *args, **kwargs):
    _assign_args(self, list(args), kwargs, function)
    function(self, *args, **kwargs)

  return wrapped


###########################################################################################################################
#//////|   Utils   |//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////#
###########################################################################################################################

def _assign_args(instance, args, kwargs, function):

  def set_attribute(instance, parameter, default_arg):
    if not(parameter.startswith("_")):
      setattr(instance, parameter, default_arg)

  def assign_keyword_defaults(parameters, defaults):
    for parameter, default_arg in zip(reversed(parameters), reversed(defaults)):
      set_attribute(instance, parameter, default_arg)

  def assign_positional_args(parameters, args):
    for parameter, arg in zip(parameters, args.copy()):
      set_attribute(instance, parameter, arg)
      args.remove(arg)

  def assign_keyword_args(kwargs):
    for parameter, arg in kwargs.items():
      set_attribute(instance, parameter, arg)
  def assign_keyword_only_defaults(defaults):
    return assign_keyword_args(defaults)

  def assign_variable_args(parameter, args):
    set_attribute(instance, parameter, args)

  POSITIONAL_PARAMS, VARIABLE_PARAM, _, KEYWORD_DEFAULTS, _, KEYWORD_ONLY_DEFAULTS, _ = inspect.getfullargspec(function)
  POSITIONAL_PARAMS = POSITIONAL_PARAMS[1:] # remove 'self'

  if(KEYWORD_DEFAULTS     ): assign_keyword_defaults     (parameters=POSITIONAL_PARAMS,  defaults=KEYWORD_DEFAULTS)
  if(KEYWORD_ONLY_DEFAULTS): assign_keyword_only_defaults(defaults=KEYWORD_ONLY_DEFAULTS                          )
  if(args                 ): assign_positional_args      (parameters=POSITIONAL_PARAMS,  args=args                )
  if(kwargs               ): assign_keyword_args         (kwargs=kwargs                                           )
  if(VARIABLE_PARAM       ): assign_variable_args        (parameter=VARIABLE_PARAM,      args=args                )


###########################################################################################################################$#//////|   Tests   |//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////#$###########################################################################################################################$$if __name__ == "__main__":$$#######|   Positional   |##################################################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, a, b):$      pass$$  t = T(1, 2)$  assert (t.a == 1) and (t.b == 2)$$#######|   Keyword   |#####################################################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, a="KW_DEFAULT_1", b="KW_DEFAULT_2"):$      pass$$  t = T(a="kw_arg_1", b="kw_arg_2")$  assert (t.a == "kw_arg_1") and (t.b == "kw_arg_2")$$#######|   Positional + Keyword   |########################################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, a, b, c="KW_DEFAULT_1", d="KW_DEFAULT_2"):$      pass$$  t = T(1, 2)$  assert (t.a == 1) and (t.b == 2) and (t.c == "KW_DEFAULT_1") and (t.d == "KW_DEFAULT_2")$$  t = T(1, 2, c="kw_arg_1")$  assert (t.a == 1) and (t.b == 2) and (t.c == "kw_arg_1") and (t.d == "KW_DEFAULT_2")$$  t = T(1, 2, d="kw_arg_2")$  assert (t.a == 1) and (t.b == 2) and (t.c == "KW_DEFAULT_1") and (t.d == "kw_arg_2")$$#######|   Variable Positional   |#########################################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, *a):$      pass$$  t = T(1, 2, 3)$  assert (t.a == [1, 2, 3])$$#######|   Variable Positional + Keyword   |###############################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, *a, b="KW_DEFAULT_1"):$      pass$$  t = T(1, 2, 3)$  assert (t.a == [1, 2, 3]) and (t.b == "KW_DEFAULT_1")$$  t = T(1, 2, 3, b="kw_arg_1")$  assert (t.a == [1, 2, 3]) and (t.b == "kw_arg_1")$$#######|   Variable Positional + Variable Keyword   |######################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, *a, **kwargs):$      pass$$  t = T(1, 2, 3, b="kw_arg_1", c="kw_arg_2")$  assert (t.a == [1, 2, 3]) and (t.b == "kw_arg_1") and (t.c == "kw_arg_2")$$#######|   Positional + Variable Positional + Keyword   |##################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, a, *b, c="KW_DEFAULT_1"):$      pass$$  t = T(1, 2, 3, c="kw_arg_1")$  assert (t.a == 1) and (t.b == [2, 3]) and (t.c == "kw_arg_1")$$#######|   Positional + Variable Positional + Variable Keyword   |#########################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, a, *b, **kwargs):$      pass$$  t = T(1, 2, 3, c="kw_arg_1", d="kw_arg_2")$  assert (t.a == 1) and (t.b == [2, 3]) and (t.c == "kw_arg_1") and (t.d == "kw_arg_2")$$#######|   Keyword Only   |################################################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, *, a="KW_DEFAULT_1"):$      pass$$  t = T(a="kw_arg_1")$  assert (t.a == "kw_arg_1")$$#######|   Positional + Keyword Only   |###################################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, a, *, b="KW_DEFAULT_1"):$      pass$$  t = T(1)$  assert (t.a == 1) and (t.b == "KW_DEFAULT_1")$$  t = T(1, b="kw_arg_1")$  assert (t.a == 1) and (t.b == "kw_arg_1")$$#######|   Private __init__ Variables (underscored)   |####################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, a, b, _c):$      pass$$  t = T(1, 2, 3)$  assert hasattr(t, "a") and hasattr(t, "b") and not(hasattr(t, "_c"))

Hinweis:

Ich habe Tests eingeschlossen, sie aber der Kürze halber in der letzten Zeile ( 58 ) zusammengefasst. Sie können die Tests, in denen alle potenziellen Anwendungsfälle aufgeführt sind, erweitern, indem Sie find/replacealle $Zeichen mit einer neuen Zeile versehen.

Question 10

Möglicherweise müssen keine Variablen initialisiert werden, da local () die Werte bereits enthält!

Klasse Dummy (Objekt):

def __init__(self, a, b, default='Fred'):
    self.params = {k:v for k,v in locals().items() if k != 'self'}

d = Dummy (2, 3)

d.params

{'a': 2, 'b': 3, 'default': 'Fred'}

d.params ['b']

3

Natürlich kann man innerhalb einer Klasse self.params verwenden

Question 11

Sobald getargspeces seit Python 3.5 veraltet ist, ist hier die Lösung mit inspect.signature:

from inspect import signature, Parameter
import functools


def auto_assign(func):
    # Signature:
    sig = signature(func)
    for name, param in sig.parameters.items():
        if param.kind in (Parameter.VAR_POSITIONAL, Parameter.VAR_KEYWORD):
            raise RuntimeError('Unable to auto assign if *args or **kwargs in signature.')
    # Wrapper:
    @functools.wraps(func)
    def wrapper(self, *args, **kwargs):
        for i, (name, param) in enumerate(sig.parameters.items()):
            # Skip 'self' param:
            if i == 0: continue
            # Search value in args, kwargs or defaults:
            if i - 1 < len(args):
                val = args[i - 1]
            elif name in kwargs:
                val = kwargs[name]
            else:
                val = param.default
            setattr(self, name, val)
        func(self, *args, **kwargs)
    return wrapper

Überprüfen Sie, ob es funktioniert:

class Foo(object):
    @auto_assign
    def __init__(self, a, b, c=None, d=None, e=3):
        pass

f = Foo(1, 2, d="a")
assert f.a == 1
assert f.b == 2
assert f.c is None
assert f.d == "a"
assert f.e == 3

print("Ok")

Question 12

Für Python 3.3+:

from functools import wraps
from inspect import Parameter, signature


def instance_variables(f):
    sig = signature(f)
    @wraps(f)
    def wrapper(self, *args, **kwargs):
        values = sig.bind(self, *args, **kwargs)
        for k, p in sig.parameters.items():
            if k != 'self':
                if k in values.arguments:
                    val = values.arguments[k]
                    if p.kind in (Parameter.POSITIONAL_OR_KEYWORD, Parameter.KEYWORD_ONLY):
                        setattr(self, k, val)
                    elif p.kind == Parameter.VAR_KEYWORD:
                        for k, v in values.arguments[k].items():
                            setattr(self, k, v) 
                else:
                    setattr(self, k, p.default) 
    return wrapper

class Point(object):
    @instance_variables 
    def __init__(self, x, y, z=1, *, m='meh', **kwargs):
        pass

Demo:

>>> p = Point('foo', 'bar', r=100, u=200)
>>> p.x, p.y, p.z, p.m, p.r, p.u
('foo', 'bar', 1, 'meh', 100, 200)

Ein Nicht-Dekorator-Ansatz für Python 2 und 3 unter Verwendung von Frames:

import inspect


def populate_self(self):
    frame = inspect.getouterframes(inspect.currentframe())[1][0]
    for k, v in frame.f_locals.items():
        if k != 'self':
            setattr(self, k, v)


class Point(object):
    def __init__(self, x, y):
        populate_self(self)

Demo:

>>> p = Point('foo', 'bar')
>>> p.x
'foo'
>>> p.y
'bar'

Question 13

nu11ptr hat mit PyInstanceVars ein kleines Modul erstellt , das diese Funktionalität als Funktionsdekorateur enthält. In der README des Moduls heißt es, dass die [...] Leistung jetzt nur noch 30-40% schlechter ist als die explizite Initialisierung unter CPython .

Anwendungsbeispiel, direkt aus der Dokumentation des Moduls entnommen :

>>> from instancevars import *
>>> class TestMe(object):
...     @instancevars(omit=['arg2_'])
...     def __init__(self, _arg1, arg2_, arg3='test'):
...             self.arg2 = arg2_ + 1
...
>>> testme = TestMe(1, 2)
>>> testme._arg1
1
>>> testme.arg2_
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'TestMe' object has no attribute 'arg2_'
>>> testme.arg2
3
>>> testme.arg3
'test'

Question 14

Vielleicht ist dies eine geschlossene Frage, aber ich möchte meine Lösung vorschlagen, um zu wissen, was Sie darüber denken. Ich habe eine Metaklasse verwendet, die einen Dekorator auf die Init- Methode anwendet

import inspect

class AutoInit(type):
    def __new__(meta, classname, supers, classdict):
        classdict['__init__'] = wrapper(classdict['__init__'])
        return type.__new__(meta, classname, supers, classdict)

def wrapper(old_init):
    def autoinit(*args):
        formals = inspect.getfullargspec(old_init).args
        for name, value in zip(formals[1:], args[1:]):
            setattr(args[0], name, value)
    return autoinit

Question 15

Die attrs- Bibliothek macht so etwas.

Question 16

am Ende der Init- Funktion:

for var in list(locals().keys()):
    setattr(self,var,locals()[var])

Weitere setattr()Informationen finden Sie hier