深入了解Python枚举类型的相关知识
枚举类型可以看作是一种标签或是一系列常量的集合,通常用于表示某些特定的有限集合,例如星期、月份、状态等。
Python 的原生类型(Built-in types)里并没有专门的枚举类型,但是我们可以通过很多方法来实现它,例如字典、类等:
MiracleLove = {'MON': '林志玲', 'TUS': '陈意涵', 'WEN': '张柏芝', 'THU': '辛芷蕾', 'FRI': '周冬雨'} class MiracleLove: MON = '林志玲' TUS = '陈意涵' WEN = '张柏芝' THU = '辛芷蕾' FRI = '周冬雨'
上面两种方法可以看做是简单的枚举类型的实现。
如果只在局部范围内用到了这样的枚举变量是没有问题的。
但问题在于它们都是可变的(mutable),也就是说可以在其它地方被修改从而影响其正常使用:
MiracleLove['MON'] = MiracleLove['FRI'] print(MiracleLove)
通过类定义的枚举甚至可以实例化,变得不伦不类:
ml = MiracleLove() print(ml.MON) MiracleLove.MON = 2 print(ml.MON)
当然也可以使用不可变类型(immutable),例如元组,但是这样就失去了枚举类型的本意,将标签退化为无意义的变量:
MiracleLove = ('R', 'G', 'B') print(MiracleLove[0], MiracleLove[1], MiracleLove[2])
为了提供更好的解决方案,Python 通过 PEP 435 在 3.4 版本中添加了 enum 标准库,3.4 之前的版本也可以通过 pip install enum 下载兼容支持的库。
enum 提供了 Enum/IntEnum/unique 三个工具,用法也非常简单,可以通过继承 Enum/IntEnum 定义枚举类型,其中 IntEnum 限定枚举成员必须为(或可以转化为)整数类型,而 unique 方法可以作为修饰器限定枚举成员的值不可重复:
from enum import Enum, IntEnum, unique try: @unique class MiracleLove(Enum): MON = '林志玲' TUS = '陈意涵' WEN = '张柏芝' THU = '辛芷蕾' FRI = '周冬雨' except ValueError as e: print(e) # duplicate values found in <enum 'MiracleLove'>: FRI -> MON
try: class MiracleLove(IntEnum): MON = 1 TUS = 2 WEN = 3 THU = 4 FRI = '周冬雨' except ValueError as e: print(e) # invalid literal for int() with base 10: '周冬雨'
更有趣的是 Enum 的成员均为单例(Singleton),并且不可实例化,不可更改:
class MiracleLove(Enum): MON = '林志玲' TUS = '陈意涵' WEN = '张柏芝' THU = '辛芷蕾' FRI = '周冬雨' try: MiracleLove.MON = 2 except AttributeError as e: print(e) # Cannot reassign members.
虽然不可实例化,但可以将枚举成员赋值给变量:
mon = MiracleLove(0) tus = MiracleLove(1) wen = MiracleLove(2) print(mon, tus, wen) # MiracleLove.MON # MiracleLove.TUS # MiracleLove.WEN
也可以进行比较判断:
print(mon is MiracleLove.MON) print(mon == MiracleLove.MON) print(mon is tus) print(wen != MiracleLove.TUS) print(mon == 0) # 不等于任何非本枚举类的值 # True # True # False # True # False
最后一点,由于枚举成员本身也是枚举类型,因此也可以通过枚举成员找到其它成员:
print(mon.TUS) print(mon.TUS.WEN.MON) # MiracleLove.TUS # MiracleLove.MON
但是要谨慎使用这一特性,因为可能与成员原有的命名空间中的名称相冲突:
print(mon.name, ':', mon.value) class Attr(Enum): name = 'NAME' value = 'VALUE' print(Attr.name.value, Attr.value.name) # R : 0 # NAME value
总结:
enum 模块的用法很简单,功能也很明确,但是其实现方式却非常值得学习。如果你想更深入了解更多 Python 中关于 Class 和 Metaclass 的黑魔法,又不知道如何入手,那么不妨阅读一下 enum 的源码。
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持我们。