Python __slots__的作用

Python __slots__的作用(Python3)

我们都知道一般的对象我们可以动态的往对象中添加属性,例如:

class A:
        def __init__(self, name):
                self.name = name

a = A(9)
a.b=10 #动态添加b
print(a.name, a.b)
'''
结果:9 10
'''

为什么会这样呢?一般情况下对象的属性是用字典来保存的,可以让我们在运行程序的过程中动态添加新属性。

但是对于一个固定属性的对象来说用字典来存放属性有很大的内存浪费(字典也是一种数据结构,相对于普通变量而言需要额外的空间来维护),我们想要固定属性的对象不使用字典并且不能动态添加新属性该怎么办?这时候就该__slots__登场了。

class A:
        __slots__ = ['name']
        def __init__(self, name):
                self.name = name

a = A(9)
a.b=10 #报错
print(a.name, a.b)
'''
结果:
Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 7, in <module>
    a.b=10
AttributeError: 'A' object has no attribute 'b'
'''

__slots__只需要告诉它这个类产生的对象需要哪些属性就行了,它不会再使用字典来保存属性了,而只申请你需要的空间。

### Python `__slots__` 的用法和作用 #### 定义与基本概念 在Python类定义中,可以通过设置特殊属性`__slots__`来限定实例可以拥有的属性名称列表。这不仅有助于减少内存占用,还能提高属性访问速度。 当声明了一个包含`__slots__`变量的类之后,该类创建的对象将无法动态添加新的成员变量[^1]。 ```python class MyClassWithSlots: __slots__ = ['name', 'identifier'] def __init__(self, name, identifier): self.name = name self.identifier = identifier ``` 上述代码展示了如何通过指定`__slots__`仅允许对象拥有特定的名字(name)和标识符(identifier),任何尝试给此类实例增加其他未列于`__slots__`中的属性都会引发异常。 对于不使用`__slots__`的情况: ```python class RegularClassWithoutSlots: def __init__(self, value): self.value = value instance_without_slots = RegularClassWithoutSlots(42) instance_without_slots.new_attribute = "This works fine" print(instance_without_slots.new_attribute) # 输出: This works fine ``` 而如果试图向具有`__slots__`约束的类实例分配额外属性,则会抛出错误: ```python my_instance_with_slots = MyClassWithSlots('example_name', 123456) try: my_instance_with_slots.unexpected_attr = True except AttributeError as e: print(e) # 输出类似于:'MyClassWithSlots' object has no attribute 'unexpected_attr' ``` #### 使用场景及其优势 - **节省空间**: 对于大量小型类实例的应用程序来说非常重要;因为每个实例不再需要字典(dict)存储其状态,而是直接利用固定大小的数据结构。 - **性能提升**: 访问受控字段的速度更快,由于这些字段的位置是预先确定好的,在某些情况下能带来显著效率增益。 - **防止误操作**: 可以有效阻止开发者无意间修改不该被改变的状态信息,增强了代码的安全性和可维护性。 需要注意的是,一旦启用了`__slots__`特性,默认情况下子类不会继承父类所设定的槽位集合。因此,若希望保持此功能需显式重申或扩展之。
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