Python 中的結構體

Vaibhav Vaibhav 2022年5月18日
Python 中的結構體

Python 是一種物件導向的程式語言,這意味著它具有類和物件。而 C 不是一種物件導向的程式語言,這意味著只能使用它執行函數語言程式設計。但是 C 語言中有結構,它是使用者定義的資料型別。

我們在 Python 中沒有結構,但我們可以使用其他物件(即資料類)實現它們或表示它們的行為。資料類是隻包含欄位和用於操作這些欄位的 CRUD 方法(getter 和 setter)的類。這些類的主要目標是以包的形式儲存資料或表示一些資料。資料類代表實體,並且由於實體具有多個引數或屬性,因此資料類可以更輕鬆地將所有內容打包到單個物件下。

在本文中,我們將學習如何在 Python 中使用資料類。

Python 中的 dataclass

Python 3.7 引入了資料類。儘管可以使用原始 Python 類來實現資料類,但資料類在幕後實現了大部分所需的功能,從而使資料類的 Python 程式碼更短且可讀。使用原始 Python 類的實現將允許更多的控制,但對於更大的資料類,實現可能會變得混亂和龐大,使其難以管理。

Python 有一個裝飾器 dataclass,定義在 dataclasses 模組中。該裝飾器會自動新增資料類中所需的特殊方法,例如 __init__()__repr__() 等。

這是一個例子。

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Item:
    name: str
	price: float
    quantity: int

    def total_cost(self) -> float:
        return self.price * self.quantity

如上所述,@dataclass 裝飾器會自動新增特殊方法。這意味著將自動新增以下 __init__() 方法。

def __init__(self, name: str, price: float, quantity: int = 0):
    self.name = name
    self.price = price
    self.quantity = quantity

此外,該資料類可用於建立 Item 型別的物件,並且可以將這些物件視為普通類物件。

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Item:
    name: str
    price: float
    quantity: int

    def total_cost(self):
        return self.price * self.quantity
        
a = Item("Chocolate", 25, 100)
b = Item("Chips", 35, 150)
c = Item("Cookie", 10, 50)
print(a)
print(b)
print(c)
print(a.total_cost())
print(b.total_cost())
print(c.total_cost())

dataclass 裝飾器有一些引數,即

  • init - True 預設情況下。如果 True,將定義資料類的 __init__() 方法。
  • repr - True 預設情況下。如果 True,將定義資料類的 __repr__() 方法。
  • eq - True 預設情況下。如果 True,將定義資料類的 __eq__() 方法。
  • order - False 預設情況下。如果為 True,將定義資料類的 __lt__()__le__()__gt__()__ge__() 方法。
  • unsafe_hash - 預設情況下為 False。如果為 False,將定義資料類的 __hash__() 方法。
  • frozen - 預設情況下是 False。如果為 True,資料類屬性將被凍結。這意味著,一旦初始化,它們就不能被進一步操縱。
  • match_args - 預設情況下為 True
  • kw_only - 預設情況下為 False。如果 True,資料類的所有欄位都將被標記為僅關鍵字。
  • slots - False 預設情況下。

當在類實現上放置 dataclass 裝飾器時,可以配置這些引數。下面是一些相同的例子。

@dataclass
class A:
    pass

@dataclass(init = True, repr = True, order = True)
class B:
    pass

@dataclass(eq = True, order = False, unsafe_hash = True,)
class C:
    pass

要了解有關模組 dataclasses 的更多資訊,請參閱此處官方文件。

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Vaibhav is an artificial intelligence and cloud computing stan. He likes to build end-to-end full-stack web and mobile applications. Besides computer science and technology, he loves playing cricket and badminton, going on bike rides, and doodling.

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