是否有理由为 __slots__ 选择列表或元组？

Question

您可以使用列表或元组（或者可能是任何可迭代的？）在新型 python 类中定义__slots__。创建实例后，该类型仍然存在。

鉴于元组总是比列表更高效并且是不可变的，你有什么理由不想为__slots__ 使用元组？

>>> class foo(object):
...   __slots__ = ('a',)
... 
>>> class foo2(object):
...   __slots__ = ['a']
... 
>>> foo().__slots__
('a',)
>>> foo2().__slots__
['a']

Answer 1

首先，元组并不比列表更有效；它们都支持与 C API 代码完全相同的快速迭代机制，并使用相同的代码进行索引和 Python 迭代。

更重要的是，__slots__ 机制实际上并不使用__slots__ 成员，除非在构造期间。 the documentation 可能没有清楚地解释这一点，但如果您足够仔细地阅读所有要点，信息就在那里。

真的，它必须是真的。否则，这将不起作用：

class Foo(object):
    __slots__ = (x for x in ['a', 'b', 'c'] if x != 'b')

……更糟糕的是，这会：

slots = ['a', 'b', 'c']
class Foo(object):
    __slots__ = slots
foo = Foo()
slots.append('d')
foo.d = 4

进一步证明：

>>> a = ['a', 'b']
>>> class Foo(object):
...     __slots__ = a
>>> del Foo.__slots__
>>> foo = Foo()
>>> foo.d = 3
AttributeError: 'Foo' object has no attribute 'd'
>>> foo.__dict__
AttributeError: 'Foo' object has no attribute '__dict__'
>>> foo.__slots__
AttributeError: 'Foo' object has no attribute '__slots__'

所以，Foo 中的 __slots__ 成员实际上仅用于文档和自省目的。这意味着没有性能问题或行为问题，只是风格问题。

Answer 2

根据Python docs..

这个类变量可以被分配一个字符串、可迭代的或序列 实例使用的带有变量名的字符串。

因此，您可以使用任何可迭代对象来定义它。您使用哪一个取决于您，但就“更喜欢”哪个而言，我会使用一个列表。

首先，让我们看看如果性能不是问题，什么是首选，这意味着它会是所有 Python 代码中的same decision you would make between list and tuples。我会说一个列表，原因是因为元组被设计为具有语义结构：它在语义上应该意味着您将元素存储为第一项而不是第二项。例如，如果您将 (X,Y) 坐标元组 (X) 的第一个值存储为第二项，那么您就完全改变了结构的语义值。如果您重新排列__slots__ 列表中的属性名称，您并没有在语义上进行任何更改。因此，在这种情况下，您应该使用列表。

现在，关于性能。首先，这可能是过早的优化。我不知道列表和元组之间的性能差异，但我想反正没有。但即使假设存在，也只有在多次访问 __slots__ 变量时才会真正发挥作用。

我实际上并没有查看访问 __slots__ 时的代码，但我运行了以下测试..

print('Defining slotter..')
class Slotter(object):
    def __iter__(self):
        print('Looking for slots')
        yield 'A'
        yield 'B'
        yield 'C'

print('Defining Mine..')
class Mine(object):
    __slots__ = Slotter()

print('Creating first mine...')
m1 = Mine()
m1.A = 1
m1.B = 2

print('Creating second mine...')
m2 = Mine()
m2.A = 1
m2.C = 2

基本上，我使用了一个自定义类，这样我就可以准确地看到 slot 变量实际迭代的时间。当类被定义时，你会看到它只完成了一次。

Defining slotter..
Defining Mine..
Looking for slots
Creating first mine...
Creating second mine...

除非我错过了再次迭代 __slots__ 变量的情况，否则我认为性能差异在最坏的情况下可以被声明为可以忽略不计。