如何使用动态名称实现属性（）（在python中）

Question

我正在为单个神经元编写模拟程序。因此我必须处理很多参数。现在的想法是我有两个类，一个用于 SingleParameter 和一个参数集合。我使用 property() 来轻松访问参数值并使代码更具可读性。这非常适合单参数，但我不知道如何为集合实现它，因为我想在单参数之后命名集合中的属性。举个例子：

class SingleParameter(object):
  def __init__(self, name, default_value=0, unit='not specified'):
    self.name = name
    self.default_value = default_value
    self.unit = unit
    self.set(default_value)
  def get(self):
    return self._v
  def set(self, value):
    self._v = value
  v = property(fget=get, fset=set, doc='value of parameter')

par1 = SingleParameter(name='par1', default_value=10, unit='mV')
par2 = SingleParameter(name='par2', default_value=20, unit='mA')

# par1 and par2 I can access perfectly via 'p1.v = ...'
# or get its value with 'p1.v'

class Collection(object):
  def __init__(self):
    self.dict = {}
  def __getitem__(self, name):
    return self.dict[name] # get the whole object
    # to get the value instead:
    # return self.dict[name].v
  def add(self, parameter):
    self.dict[parameter.name] = parameter
    # now comes the part that I don't know how to implement with property():
    # It shoule be something like
    # self.__dict__[parameter.name] = property(...) ?

col = Collection()
col.add(par1)
col.add(par2)
col['par1'] # gives the whole object

# Now here is what I would like to get:
# col.par1 -> should result like col['par1'].v
# col.par1 = 5 -> should result like col['par1'].v = 5

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我为理解 property() 提出的其他问题：

• Why do managed attributes just work for class attributes and not for instance attributes in python?
• How can I assign a new class attribute via __dict__ in python?

Answer 1

我有一个做类似事情的类，但我在集合对象中做了以下操作：

setattr(self, par.name, par.v)

Answer 2

查看内置函数getattr 和setattr。你可能会更快乐。

Answer 3

对两个类使用相同的 get/set 函数会迫使您对参数列表进行丑陋的破解。非常粗略，这就是我的做法：

在 SingleParameter 类中，像往常一样定义 get 和 set：

def get(self):
  return self._s
def set(self, value):
  self._s = value

在类 Collection 中，在创建属性之前您无法知道信息，因此您定义了 metaset/metaget 函数并稍后使用 lambda 函数来具体化它们：

def metaget(self, par):
  return par.s
def metaset(self, value, par):
  par.s = value
def add(self, par):
  self[par.name] = par
  setattr(Collection, par.name,
    property(
      fget=lambda x : Collection.metaget(x, par),
      fset=lambda x, y : Collection.metaset(x,y, par))

Answer 4

最后我成功地用 property() 实现了这些类。非常感谢您的建议。我花了很多时间来解决这个问题 - 但我可以向你保证，这个练习可以帮助你更好地理解 python OOP。

我也用 __getattr__ 和 __setattr__ 实现了它，但仍然不知道属性解决方案的优缺点。但这似乎值得另一个问题。属性解决方案似乎很干净。

代码如下：

class SingleParameter(object):
  def __init__(self, name, default_value=0, unit='not specified'):
    self.name = name
    self.default_value = default_value
    self.unit = unit
    self.set(default_value)
  def get(*args):
    self = args[0]
    print "get(): "
    print args
    return self._v
  def set(*args):
    print "set(): "
    print args
    self = args[0]
    value = args[-1]
    self._v = value
  v = property(fget=get, fset=set, doc='value of parameter')

class Collection(dict):
  # inheriting from dict saves the methods: __getitem__ and __init__
  def add(self, par):
    self[par.name] = par
    # Now here comes the tricky part.
    # (Note: this property call the get() and set() methods with one
    # more argument than the property of SingleParameter)
    setattr(Collection, par.name,
      property(fget=par.get, fset=par.set))

# Applying the classes:
par1 = SingleParameter(name='par1', default_value=10, unit='mV')
par2 = SingleParameter(name='par2', default_value=20, unit='mA')
col = Collection()
col.add(par1)
col.add(par2)
# Setting parameter values:
par1.v = 13
col.par1 = 14
# Getting parameter values:
par1.v
col.par1
# checking identity:
par1.v is col.par1
# to access the whole object:
col['par1']

由于我是新手，我不知道如何继续： 如何处理后续问题（像这样本身）：

• get() 似乎被调用了两次 - 为什么？
• oop-design：属性与“__getattr__ & __setattr__” - 我应该什么时候使用什么？
• 检查自己对自己问题的回答是否为已接受是不礼貌的吗？
• 是否建议重命名标题，以便将相关问题或用相同示例阐述的问题放在相同的上下文中？

我为理解 property() 提出的其他问题：

• Why do managed attributes just work for class attributes and not for instance attributes in python?
• How can I assign a new class attribute via __dict__ in python?

Answer 5

现在我用 set-/getattr 实现了一个解决方案：

class Collection(object):
...
  def __setattr__(self, name, value):
    if 'dict' in self.__dict__:
      if name in self.dict:
        self[name].v = value
    else:
      self.__dict__[name] = value
  def __getattr__(self, name):
    return self[name].v

有一件事我非常不喜欢：属性不在 __dict__ 中。如果我也有它们，我将拥有该值的副本 - 这可能很危险......

Answer 6

你看过traits package吗？您似乎正在使用参数类重新发明轮子。 Traits 还具有可能对您的应用程序类型有用的附加功能（顺便说一下，我认识一个人乐于在神经模拟中使用 Traits）。

Answer 7

属性旨在动态评估属性或将它们设为只读。您需要的是自定义属性访问。 __getattr__ 和 __setattr__ 做得很好，如果 __getattr__ 还不够，还有 __getattribute__。

详情请见Python docs on customizing attribute access。