从对象获取属性的 Pythonic 方式是什么？

Question

我有一个代表 Atom 的类，它有两组坐标，其中一组是笛卡尔坐标，我想遵循最佳架构实践从类中获取该信息。

之前我创建了多个类方法来获取不同类型的属性，但我觉得这不是 Python 的，并且不必要地使我的代码混乱，但是我不确定通常的解决方案是什么。

由于它可能有助于某人回答，请参阅下面的 Atom 类：

class Atom():

    def __init__(self, element, x_coord, y_coord, z_coord):
        '''
        Instantiate new atom object.
        '''
        #Check information is correct
        if not isinstance(element, str):
            raise ValueError('Element must be a string.')
        if not isinstance(x_coord, int) and not isinstance(x_coord, float):
            raise ValueError('All coordinates must be numeric, x is not.')
        if not isinstance(y_coord, int) and not isinstance(y_coord, float):
            raise ValueError('All coordinates must be numeric, y is not.')
        if not isinstance(z_coord, int) and not isinstance(z_coord, float):
            raise ValueError('All coordinates must be numeric, z is not.')
        self.coordinates = np.array([x_coord, y_coord, z_coord]).astype(float)
        self.cartesian = None
        self.element = element

    def __repr__(self):
        '''
        Atom representation.
        '''
        x, y, z = list(self.coordinates)
        return f"Atom('{self.element}', {x}, {y}, {z})"

    def __copy__(self):
        x, y, z = [float(x) for x in list(self.coordinates)]
        return Atom(self.element, x, y, z)

    def set_cartesian(self, vector_space):
        '''
        Set the cartesian coordinates of the atom, based on a vector space -
        generally that of a unitcell. Requires column vectors.
        '''
        self.cartesian = vector_space @ self.coordinates.T

我希望使用单一方法来处理所有属性，以保持类整洁。我知道我可以只使用“class.attribute”，但据我了解，如果您想重命名某些内容，这可能会导致代码长期中断。

Answer 1

有几种方法可以解决这个问题。需要记住的几点：

• Python 没有大量类型化——事实上，它几乎没有类型化
• 在编写 Python 代码时考虑 C++ 的角度通常很有用

现在，在我看来，您想要一个方法来返回大多数（如果不是全部）Atom 的属性。如果我要在 C++ 中解决这个问题，我很可能会创建一个 struct 数据类型来使用并使用 Atom.GetAttributes() 之类的东西来返回该结构类型的变量。

但是，这是 Python，所以我们可以利用第 1 点：Python 的类型不重。

因此，您可以简单地让 Atom.GetAttrbutes() 返回包含所有属性的列表、元组或数组（您甚至可以将包含笛卡尔坐标的数组嵌套在包含其他属性的列表中）

但是，当您说让多个方法获取不同的属性数据“不是 Pythonic”时，我不确定您的意思。我将把你的注意力转移到第 2 点：在编写 python 代码时，用 C++ 来思考通常很有用。

在 C++ 中，具有多个方法（称为 成员函数）绝对是您处理返回属性（称为 成员变量）的方式，所以这是一种非常好的方法python中的东西也是如此。这是因为有几个不同的函数返回不同的属性会使你的程序运行更快。为什么？因为如果您采用上述方法（将您的属性作为列表、元组或数组返回）并以 only 方式访问您的属性，您将遇到这样的情况，例如，您只能想要一个原子的元素，但现在你必须得到所有的数据（更慢，因为 python 必须找到它们并将它们放在一个列表中）并且它们从数据中取出元素（更慢，因为显而易见的原因。）现在，这并不意味着您不应该有一个方法来一次返回所有属性（在某些情况下这也很有用），但您也应该有方法来单独访问您的属性。它只是很好的编程，并不特定于 C++ 或任何其他语言。