python - 子类中 __slots__ 的继承实际上是如何工作的？

Question

在 Python data model reference section on slots有一个关于使用 __slots__ 的注意事项列表。我对第 1 项和第 6 项感到非常困惑，因为它们似乎相互矛盾。

第一项:

• 当从一个类继承时没有__slots__，__dict__ 属性该类的将永远是可访问，所以 __slots__子类中的定义是毫无意义。

第六条:

• __slots__ 的 Action 声明仅限于类它在哪里定义。因此，子类将有一个 __dict__除非他们也定义了 __slots__(其中必须只包含任何名称额外的插槽)。

在我看来，这些项目可以更好地措辞或通过代码显示，但我一直在努力解决这个问题，但仍然感到困惑。我确实了解 __slots__ 是 supposed to be used ，并且我正在尝试更好地了解它们的工作原理。

问题:

谁能用简单的语言向我解释子类化时插槽继承的条件是什么？

(简单的代码示例会有所帮助，但不是必需的。)

Answer 1

正如其他人所提到的，定义 __slots__ 的唯一原因是为了节省一些内存，当您拥有具有预定义属性集的简单对象并且不希望每个对象都携带字典时。当然，这仅对您计划拥有许多实例的类有意义。

节省的费用可能不会立即显现——考虑一下...:

>>> class NoSlots(object): pass
... 
>>> n = NoSlots()
>>> class WithSlots(object): __slots__ = 'a', 'b', 'c'
... 
>>> w = WithSlots()
>>> n.a = n.b = n.c = 23
>>> w.a = w.b = w.c = 23
>>> sys.getsizeof(n)
32
>>> sys.getsizeof(w)
36

由此可见，带槽的尺寸似乎比不带槽的尺寸更大!但这是一个错误，因为 sys.getsizeof 没有考虑字典等“对象内容”:

>>> sys.getsizeof(n.__dict__)
140

由于 dict 单独占用 140 字节，显然“32 字节”对象 n 据称并未考虑每个实例中涉及的所有内容。您可以使用第三方扩展程序做得更好，例如 pympler :

>>> import pympler.asizeof
>>> pympler.asizeof.asizeof(w)
96
>>> pympler.asizeof.asizeof(n)
288

这更清楚地显示了 __slots__ 节省的内存占用量:对于本例这样的简单对象，它略小于 200 字节，几乎是对象总占用量的 2/3。现在，由于现在兆字节或多或少对大多数应用程序来说并不那么重要，这也告诉你 __slots__ 如果你只需要几个一次大约有数千个实例 - 但是，对于数百万个实例，它确实会产生非常重要的影响。您还可以获得微观加速(部分原因是使用 __slots__ 更好地使用小对象的缓存):

$ python -mtimeit -s'class S(object): __slots__="x","y"' -s's=S(); s.x=s.y=23' 's.x'
10000000 loops, best of 3: 0.37 usec per loop
$ python -mtimeit -s'class S(object): pass' -s's=S(); s.x=s.y=23' 's.x'
1000000 loops, best of 3: 0.604 usec per loop
$ python -mtimeit -s'class S(object): __slots__="x","y"' -s's=S(); s.x=s.y=23' 's.x=45'
1000000 loops, best of 3: 0.28 usec per loop
$ python -mtimeit -s'class S(object): pass' -s's=S(); s.x=s.y=23' 's.x=45'
1000000 loops, best of 3: 0.332 usec per loop

但这在一定程度上取决于 Python 版本(这些是我用 2.5 重复测量的数字；在 2.6 中，我看到 __slots__ 在 设置 和属性，但根本没有，确实是一个微小的缺点优势，得到它)。

现在，关于继承:对于无字典的实例，其继承链上的所有类也必须具有无字典的实例。具有 dict-less 实例的类是那些定义了 __slots__ 的类，以及大多数内置类型(实例具有 dicts 的内置类型是那些您可以在其实例上设置任意属性的类，例如函数)。插槽名称的重叠是不被禁止的，但它们是无用的，并且会浪费一些内存，因为插槽是继承的:

>>> class A(object): __slots__='a'
... 
>>> class AB(A): __slots__='b'
... 
>>> ab=AB()
>>> ab.a = ab.b = 23
>>> 

如您所见，您可以在 AB 实例上设置属性 a -- AB 本身只定义插槽 b，但它从 A 继承了插槽 a。不禁止重复继承的插槽:

>>> class ABRed(A): __slots__='a','b'
... 
>>> abr=ABRed()
>>> abr.a = abr.b = 23

但确实浪费了一点内存:

>>> pympler.asizeof.asizeof(ab)
88
>>> pympler.asizeof.asizeof(abr)
96

所以真的没有理由这样做。