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我想做一些绝对非 pythonic 的事情。我想创建一个允许对其类属性进行前向声明的类。 (如果你一定要知道,我正在尝试为解析器组合器制作一些甜美的语法。)
这就是我想要做的事情:
a = 1
class MyClass(MyBaseClass):
b = a # Refers to something outside the class
c = d + b # Here's a forward declaration to 'd'
d = 1 # Declaration resolved
我目前的方向是制作一个元类,以便在找不到 d
时捕获 NameError
异常并返回某个虚拟类的实例,我将调用 转发声明
。我从 AutoEnum
中获得一些灵感,它使用元类魔术来声明带有裸标识符且没有赋值的枚举值。
以下是我目前所拥有的。缺少的部分是:如何继续正常的名称解析并捕获 NameError
:
class MetaDict(dict):
def __init__(self):
self._forward_declarations = dict()
def __getitem__(self, key):
try:
### WHAT DO I PUT HERE ??? ###
# How do I continue name resolution to see if the
# name already exists is the scope of the class
except NameError:
if key in self._forward_declarations:
return self._forward_declarations[key]
else:
new_forward_declaration = ForwardDeclaration()
self._forward_declarations[key] = new_forward_declaration
return new_forward_declaration
class MyMeta(type):
def __prepare__(mcs, name, bases):
return MetaDict()
class MyBaseClass(metaclass=MyMeta):
pass
class ForwardDeclaration:
# Minimal behavior
def __init__(self, value=0):
self.value = value
def __add__(self, other):
return ForwardDeclaration(self.value + other)
最佳答案
开始于:
def __getitem__(self, key):
try:
return super().__getitem__(key)
except KeyError:
...
但这不允许您在类主体之外检索全局变量。您还可以使用 __missin__
方法,该方法专为 dict 的子类保留:
class MetaDict(dict):
def __init__(self):
self._forward_declarations = dict()
# Just leave __getitem__ as it is on "dict"
def __missing__(self, key):
if key in self._forward_declarations:
return self._forward_declarations[key]
else:
new_forward_declaration = ForwardDeclaration()
self._forward_declarations[key] = new_forward_declaration
return new_forward_declaration
如您所见,这不是“UnPythonic”——SymPy 和 SQLAlchemy 等高级 Python 东西必须求助于这种行为来发挥它们的魔力——只要确保对其进行了很好的记录和测试。
现在,为了允许使用全局(模块)变量,您必须稍微避开一点——可能还有一些在所有 Python 实现中都可能不可用的东西——即:内省(introspection)类主体所在的框架获取它的全局变量:
import sys
...
class MetaDict(dict):
def __init__(self):
self._forward_declarations = dict()
# Just leave __getitem__ as it is on "dict"
def __missing__(self, key):
class_body_globals = sys._getframe().f_back.f_globals
if key in class_body_globals:
return class_body_globals[key]
if key in self._forward_declarations:
return self._forward_declarations[key]
else:
new_forward_declaration = ForwardDeclaration()
self._forward_declarations[key] = new_forward_declaration
return new_forward_declaration
既然你在这里 - 你的特殊字典足以避免 NameErrors,但你的 ForwardDeclaration
对象还不够智能 - 在运行时:
a = 1
class MyClass(MyBaseClass):
b = a # Refers to something outside the class
c = d + b # Here's a forward declaration to 'd'
d = 1
发生的事情是 c
变成了一个 ForwardDeclaration
对象,但总和为 d
的即时值,即零。在下一行中,d
被值 1
简单地覆盖并且不再是惰性对象。所以你也可以声明 c = 0 + b
。
为了克服这个问题,ForwardDeclaration
必须是一个以智能方式设计的类,这样它的值总是被延迟计算,并且它的行为就像在“响应式(Reactive)编程”方法中一样:即:更新到一个值会将更新级联到依赖于它的所有其他值。我认为为您提供一个工作的“响应式(Reactive)”感知 FOrwardDeclaration 类的完整实现超出了这个问题的范围。 - 我在 github 上有一些玩具代码可以做到这一点 https://github.com/jsbueno/python-react , 不过。
即使使用适当的“Reactive”ForwardDeclaration 类,您也必须再次修复字典,以便 d = 1
类工作:
class MetaDict(dict):
def __init__(self):
self._forward_declarations = dict()
def __setitem__(self, key, value):
if key in self._forward_declarations:
self._forward_declations[key] = value
# Trigger your reactive update here if your approach is not
# automatic
return None
return super().__setitem__(key, value)
def __missing__(self, key):
# as above
最后,有一种方法可以避免 havign 实现完全响应式感知类 - 您可以在元类的 __new__
方法上解决所有未决的 FOrwardDependencies -(这样您的 ForwardDeclaration 对象是手动的在类创建时“卡住”,不用担心 - )
一些东西:
from functools import reduce
sentinel = object()
class ForwardDeclaration:
# Minimal behavior
def __init__(self, value=sentinel, dependencies=None):
self.dependencies = dependencies or []
self.value = value
def __add__(self, other):
if isinstance(other, ForwardDeclaration):
return ForwardDeclaration(dependencies=self.dependencies + [self])
return ForwardDeclaration(self.value + other)
class MyMeta(type):
def __new__(metacls, name, bases, attrs):
for key, value in list(attrs.items()):
if not isinstance(value, ForwardDeclaration): continue
if any(v.value is sentinel for v in value.dependencies): continue
attrs[key] = reduce(lambda a, b: a + b.value, value.dependencies, 0)
return super().__new__(metacls, name, bases, attrs)
def __prepare__(mcs, name, bases):
return MetaDict()
并且,根据您的类层次结构和您具体在做什么,请记住还使用在其祖先上创建的 _forward_dependencies
更新一个类的字典 _forward_dependencies
。并且如果您需要 +
以外的任何运算符,正如您已经注意到的,您将必须保留有关运算符本身的信息 - 在这一点上,您不妨使用 sympy
。
关于python - 使用元类允许前向声明,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/39430798/
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