如何创建一个返回类本身实例的静态类属性？

Question

我编写了一个可以处理任意精度整数的类（仅用于学习目的）。该类采用整数的字符串表示并将其转换为BigInt 的实例以供进一步计算。

您经常需要数字 零 和 一，所以我认为如果班级可以返回这些数字会很有帮助。我尝试了以下方法：

class BigInt():
    zero = BigInt("0")

    def __init__(self, value):
        ####yada-yada####

这不起作用。错误：“名称 'BigInt' 未定义”

然后我尝试了以下方法：

class BigInt():

    __zero = None

    @staticmethod
    def zero():
        if BigInt.__zero is None:
            BigInt.__zero = BigInt('0')
        return BigInt.__zero


    def __init__(self, value):
        ####yada-yada####

这实际上非常有效。我不喜欢zero 是一种违反直觉的方法（因此必须使用BigInt.zero() 调用），因为它应该只引用一个固定值。

所以我尝试将zero 更改为一个属性，但随后编写BigInt.zero 返回类property 而不是BigInt 的实例，因为使用了装饰器。由于类型错误，该实例无法用于计算。

有没有办法解决这个问题？

Answer 1

静态属性...？我们称静态属性为“属性”。这不是 Java，Python 是一种动态类型的语言，这样的结构真的会使事情变得过于复杂。

只需这样做，设置一个类属性：

class BigInt: 
    def __init__(self, value): 
        ... 

BigInt.zero = BigInt("0")

如果您希望它完全在类中定义，请使用装饰器（但请注意，它只是编写相同内容的一种更花哨的方式）。

def add_zero(cls):
    cls.zero = cls("0")
    return cls

@add_zero
class BigInt:
    ...

Answer 2

问题是矛盾的：static 和property 不要这样在一起。 Python 中的静态属性 只是被赋值一次的简单属性，而语言本身包含了非常多的这些属性。 （大多数字符串是隐藏的，所有小于某个值的整数都是预先构造的，等等。例如the string module。）。最简单的方法是在构造后静态分配属性，如 wim 所示：

class Foo:
    ...

Foo.first = Foo()
...

或者，正如他进一步建议的那样，使用类装饰器来执行分配，这在功能上与上述相同。装饰器实际上是一个以“装饰”函数作为参数的函数，并且必须返回一个函数以有效地替换原始函数。这可能是原始函数，例如，用一些注释修改，或者可能是完全不同的函数。原始（装饰）函数可能会或可能不会被适当地调用为装饰器。

def preload(**values):
    def inner(cls):
        for k, v in values.items():
            setattr(cls, k, cls(v))

        return cls

    return inner

这可以动态使用：

@preload(zero=0, one=1)
class Foo:
    ...

如果目的是在常见整数值上节省一些时间，defaultdict 将整数映射到构造的BigInts 可以用作缓存和流线型构造/单例存储的一种形式。 （例如BigInt.numbers[27]）

但是，在课堂级别使用@property 的问题引起了我的兴趣，因此我进行了一些挖掘。如果将属性向上推到对象模型层次结构中，则完全可以在类级别使用“descriptor protocol objects”（@property 装饰器返回）到元类。

class Foo(type):
    @property
    def bar(cls):
        print("I'm a", cls)
        return 27

class Bar(metaclass=Foo):
    ...

>>> Bar.bar
I'm a <class '__main__.Bar'>
<<< 27

值得注意的是，该属性不能从实例中访问：

>>> Bar().bar
AttributeError: 'Bar' object has no attribute 'bar'

希望这会有所帮助！