python中enum_Python如何实现enum

什么是enum,为什么需要它?

枚举类型,也称为enum,是一种数据类型,由一组命名值组成。这些可枚举的命名值充当计算机语言中的常量。例如,COLOR枚举可以包括诸如RED, GREEN, BLUE等命名值。这些命名值都是大写,以区别于变量。

为什么要使用枚举呢?可以想像这样一种情景:需要在网站中将用户的性别限制为MALE, FEMALE和N/A。当然,字符串列表也可以胜任,如user.gender='MALE',user.gender='FEMALE'。但使用字符串作为性别属性值显得不够强壮,程序员在使用过程中容易出错或者受到恶意攻击。程序员很容易将'MALE'误拼写为'ALE',或者将'FEMALE'误拼写为'EMAIL',代码虽然仍可以运行,但会产生严重结果。攻击者可能会仔细构建垃圾字符串值,导致系统崩溃或获取根访问权限。如果使用枚举,则可将user.gender属性的值限制在有限的值列表中,这样前面提到的问题就不会出现了。

Python中枚举的简单实现方式

在Python中,内置函数type可以接受1个或3个参数,当向type传递1个参数时,它会返回一个对象类型;当传递3个参数时,如type(name,bases,dict),它会返回一个新的对象类型。这是class语句的一种动态形式。第1个参数name字符串是类名;第2个参数bases元组则指定了新类型的基类;第3个参数dict是命名空间,包含了对类体的定义。

使用type,可以通过以下的方式构建一个enum:

现在Color和Gender是类,其作用与enum类似,可以用下面方式使用它们:

当传递无效的字符串时,User构造器会拒绝。

Python中实现枚举的复杂方式

尽管上面实现enum的方式简单,但它要求显式地为每一个命名值指定一个值。例如在enum(MALE='male', FEMALE='female', N_A='n/a')中,MALE是名称,'male'是对应于名称的值。由于大多数时候,只通过名称来使用enum,因此可以实现一个enum,让它通过以下方式自动赋值:

使用zip和range,代码会为args中的每一个名称赋一个整数值。

Python中使用枚举的技巧与建议

enum有助于为属性限制可选的值,这在实际编程中非常有用。在处理数据库时,enum在Python和数据库管理系统中应用是等同的,这样就可以避免很多难以发现的bug。

使用enum可以有效地保护系统,使其杜绝恶意输入。在系统接受用户输入前,一定要检查输入的值。

### 如何在 Python 中使用 `enum` 模块实现枚举类型 Python 的标准库提供了 `enum` 模块来支持枚举类型的定义和使用[^1]。 #### 枚举类的基本创建方式 通过继承 `Enum` 类可以很方便地创建自定义的枚举类型: ```python from enum import Enum class Color(Enum): RED = 1 GREEN = 2 BLUE = 3 ``` 上述代码片段展示了如何基于内置的 `Enum` 创建了一个名为 `Color` 的简单枚举类,其中包含了三个成员:RED, GREEN 和 BLUE[^1]。 #### 获取枚举成员及其值 可以通过多种方法访问枚举中的元素以及它们对应的值: ```python print(Color.RED) # 输出: Color.RED print(Color.RED.name) # 输出: 'RED' print(Color.RED.value)# 输出: 1 ``` 这段程序说明了获取特定颜色名称与其关联整数值的方法[^1]。 #### 遍历枚举成员 如果想要遍历整个枚举集合,则可以直接迭代该枚举对象: ```python for color in Color: print(f"{color.name} -> {color.value}") ``` 此段脚本会依次打印出所有已定义的颜色项的名字与相应的编号[^1]。 #### 使用装饰器 @unique 确保唯一性 为了防止重复定义相同的标签,在导入时还可以加上 `@unique` 装饰器以强制执行这种约束条件: ```python from enum import Enum, unique @unique class Status(Enum): PENDING = "pending" COMPLETED = "completed" try: class InvalidStatus(Enum): ONE = 1 TWO = 2 THREE = 2 # 这里将会引发 ValueError 错误因为存在相同 value 值 except ValueError as e: print(e) ``` 这里展示的是当尝试给两个不同的枚举成员赋予相等的值时所发生的异常处理机制[^1]。
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