如何在 Python 中进行强类型对象引用？

Question

我刚刚开始使用 Python 2.7。

我想从一个类到另一个类进行某种强类型引用。

假设我有两个类：

class Module:
    count = 0

    def __init__(self, m_name, m_type, m_on=False):
        self.name  = m_name
        self.type = m_type
        self.on = m_on
        self.id  = self.count
        self.count += 1

还有Slot 我想将Module 作为元素：

class Slot:
    count = 0

    def __init__(self):
        self.id  = self.count
        self.count += 1
        self.element = None

现在我想在该槽中添加设置element 的方法，然后在其他方法中使用它（使用它的字段和方法），但我想确保它是元素：模块。

如果我能“告诉”PyCharm element 是 Module 的类型，这也会很有帮助，这样它会自动完成我的输入。

有可能吗？我可以欺骗python吗：

self.element = Module()

在 init 方法中（如果我在上面这样做，它会将元素识别为 Module 的类型并自动完成）。

Answer 1

正如haraprasadj 所说，Python 不是静态类型的，因此您可能应该尝试习惯它并相应地编写代码。 Python 不是 Java。我来自 Java，我花了一段时间才习惯这种东西，但是一旦你习惯了，你会发现 Java 的语法不必要地“挑剔”和混乱（嗯……至少，我现在这样做了）

说了这么多，有了new style classes（继承自object的类），您可以使用@propertydecorator并创建透明的getter和setter（见this question、this question和this document)

在您的情况下，要强制Slot 类的element 属性始终为None 或Module 的实例，您可以执行以下操作：

class Module(object):
    count = 0

    def __init__(self, m_name, m_type, m_on=False):
        self.name  = m_name
        self.type = m_type
        self.on = m_on
        self.id  = self.count
        self.count += 1

class Slot(object):
    count = 0

    def __init__(self):
        self.id  = self.count
        self.count += 1
        self.element = None

    @property
    def element(self):
        return self._element

    @element.setter
    def element(self, e):
      if not(e is None or isinstance(e, Module)):
          raise TypeError("Element must be None or Module")
      self._element = e

if __name__ == "__main__":
    s = Slot()
    m = Module('name', 'type')
    print "s.element? %s" % s.element
    s.element = m
    print "s.element? %s" % s.element
    # Now, exception:
    s.element = "hellouuuu"

哪些输出：

s.element? None
s.element? <__main__.Module object at 0x26c9b10>
Traceback (most recent call last):
  File "./stack13.py", line 35, in <module>
    s.element = "hellouuuu"
  File "./stack13.py", line 25, in element
    raise TypeError("Element must be None or Module")
TypeError: Element must be None or Module

好的，这里发生了什么？当您创建Slot 的实例（变量s）并尝试使用s.module = "whatever" 为其module 属性分配某些内容时，实际发生的是调用s 的@element.setter 方法，使用"whatever" 作为 e 参数。如果方法没有抛出异常，则实际属性存储在s._module中）您可以使用vars(s)检查类的实际属性（参见this关于vars）：

>> s = Slot()
>> m = Module('name', 'type')
>> s.element = m
>> print "%s" % vars(s)
{'count': 1, 'id': 0, '_element': <__main__.Module object at 0x19d0b10>}

看到了吗？那里没有element，但是_element

现在，当您尝试使用s.element 读取element 属性时，正在调用以@property 装饰的方法。

在我发布的示例中，在该方法中添加 print 语句：

@property
def element(self):
    print "I'm reading self._element. Wohooo"
    return self._element

现在，重新执行脚本。您将在输出中看到：

I'm reading self._element. Wohooo
s.element? None
I'm reading self._element. Wohooo
s.element? <__main__.Module object at 0x1fd0ad0>
{'count': 1, 'id': 0, '_element': <__main__.Module object at 0x1fd0ad0>}
Traceback (most recent call last):
  File "./stack13.py", line 37, in <module>
    s.element = "hellouuuu"
  File "./stack13.py", line 26, in element
    raise TypeError("Element must be None or Module")
TypeError: Element must be None or Module

Answer 2

我猜你的意思是静态类型引用，而不是强类型引用。 Python 引用是强类型的。

如果你想要静态类型，Python 不适合。

我也不认为这句话有什么诡计：

self.element = Module()

这只是创建了一个模块类的对象。除非您明确重新分配给另一种类型，否则变量“元素”的类型仍然是模块类。

这与我们在 C++ 或 Java 中所做的不同，但在我看来，这种灵活性增加了 Python 的力量

希望这会有所帮助。