3. Μοντέλο Δεδομένων

3.1. Αντικείμενα, τιμές και τύποι

Το Objects είναι μια αφαιρετική αναπαράσταση της Python για τα δεδομένα. Όλα τα δεδομένα σε ένα Python πρόγραμμα αναπαριστώνται από αντικείμενα ή από συσχετίσεις μεταξύ αντικειμένων. (Κατά μία έννοια, και σύμφωνα με το μοντέλο του Von Neumann για έναν «υπολογιστή αποθηκευμένου προγράμματος», ο κώδικας αντιπροσωπεύεται επίσης από αντικείμενα.)

Every object has an identity, a type and a value. An object’s identity never changes once it has been created; you may think of it as the object’s address in memory. The “is” operator compares the identity of two objects; the id() function returns an integer representing its identity.

Λεπτομέρεια υλοποίησης CPython: Για την CPython, το id(x) είναι η διεύθυνση μνήμης όπου είναι αποθηκευμένο το x.

Ο τύπος ενός αντικειμένου καθορίζει τις λειτουργίες που υποστηρίζει το αντικείμενο (π.χ., «έχει μήκος;») και ορίζει επίσης τις πιθανές τιμές για αντικείμενα αυτού του τύπου. Η συνάρτηση type() επιστρέφει τον τύπο ενός αντικειμένου (που είναι το ίδιο το αντικείμενο). Όπως και η ταυτότητά, το type ενός αντικειμένου είναι επίσης αμετάβλητο. 1

Η τιμή ορισμένων αντικειμένων μπορεί να αλλάξει. Τα αντικείμενα των οποίων η τιμή μπορεί να αλλάξει λέγονται μεταβλητά*∙ τα αντικείμενα των οποίων η τιμή είναι αμετάβλητη μόλις δημιουργηθούν ονομάζονται *αμετάβλητα. (Η τιμή ενός αμετάβλητου container αντικειμένου που περιέχει μια αναφορά σε ένα μεταβλητό αντικείμενο μπορεί να αλλάξει όταν αλλάξει η τιμή του τελευταίου. Ωστόσο, το container δεν μπορεί να θεωρείται ακόμα αμετάβλητο, επειδή η συλλογή δεν μπορεί να αλλάξει. Έτσι, η αμετάβλητη δεν είναι αυστηρά ίδια με την αμετάβλητη τιμή, είναι πιο λεπτή.) Η μεταβλητότητα ενός αντικειμένου καθορίζεται από τον τύπο του∙ για παράδειγμα οι αριθμοί, οι συμβολοσειρές και οι πλειάδες είναι αμετάβλητα, ενώ τα λεξικά και οι λίστες είναι μεταβλητά.

Τα αντικείμενα δεν καταστρέφονται ποτέ ρητά∙ ωστόσο, όταν γίνονται απρόσιτα μπορεί να συλλεχθούν ως σκουπίδια. Μια υλοποίηση επιτρέπεται να αναβάλει τη συλλογή σκουπιδιών ή να την παραλείψει εντελώς — είναι θέμα ποιότητας υλοποίησης πώς θα υλοποιηθεί η συλλογή απορριμμάτων, εφόσον δεν συλλέγονται αντικείμενα που είναι ακόμα προσβάσιμα.

Λεπτομέρεια υλοποίησης CPython: Η CPython χρησιμοποιεί επί του παρόντος ένα σχήμα μέτρησης αναφορών με (προαιρετικό) καθυστερημένο εντοπισμό κυκλικά συνδεδεμένων σκουπιδιών, το οποίο συλλέγει τα περισσότερα αντικείμενα μόλις γίνουν απρόσιτα, αλλά δεν είναι εγγυημένο ότι συλλέγει σκουπίδια που κάνουν κυκλικές αναφορές. Δείτε την τεκμηρίωση του module gc για πληροφορίες σχετικά με τον έλεγχο της συλλογής κυκλικών σκουπιδιών. Άλλες υλοποιήσεις ενεργούν διαφορετικά και η CPython μπορεί να αλλάξει. Μην εξαρτάστε από την άμεση οριστικοποίηση των αντικειμένων όταν γίνονται απρόσιτα (έτσι θα πρέπει πάντα να κλείνετε ρητά τα αρχεία).

Note that the use of the implementation’s tracing or debugging facilities may keep objects alive that would normally be collectable. Also note that catching an exception with a “try…except” statement may keep objects alive.

Some objects contain references to «external» resources such as open files or windows. It is understood that these resources are freed when the object is garbage-collected, but since garbage collection is not guaranteed to happen, such objects also provide an explicit way to release the external resource, usually a close() method. Programs are strongly recommended to explicitly close such objects. The “try…finally” statement and the “with” statement provide convenient ways to do this.

Μερικά αντικείμενα περιέχουν αναφορές σε άλλα αντικείμενα· αυτά ονομάζονται containers. Παραδείγματα containers είναι πλειάδες, λίστες και λεξικά. Οι αναφορές αποτελούν μέρος της τιμής ενός container. Στις περισσότερες περιπτώσεις, όταν μιλάμε για την αξία ενός container, υπονοούμε τις τιμές, όχι τις ταυτότητες των αντικειμένων που περιέχονται. Ωστόσο, όταν μιλάμε για τη μεταβλητότητα ενός δοχείου υπονοούνται μόνο οι ταυτότητες των αμέσως περιεχομένων αντικειμένων. Έτσι, εάν ένα αμετάβλητο container (όπως μια πλειάδα) περιέχει μια αναφορά σε ένα μεταβλητό αντικείμενο, η τιμή του αλλάζει εάν αυτό το μεταβλητό αντικείμενο αλλάξει.

Types affect almost all aspects of object behavior. Even the importance of object identity is affected in some sense: for immutable types, operations that compute new values may actually return a reference to any existing object with the same type and value, while for mutable objects this is not allowed. E.g., after a = 1; b = 1, a and b may or may not refer to the same object with the value one, depending on the implementation, but after c = []; d = [], c and d are guaranteed to refer to two different, unique, newly created empty lists. (Note that c = d = [] assigns the same object to both c and d.)

3.2. Η τυπική ιεραρχία τύπου

Ακολουθεί μια λίστα με τους τύπους που είναι ενσωματωμένοι στην Python. Τα modules επέκτασης (γραμμένες σε C, Java, ή άλλες γλώσσες, ανάλογα με την υλοποίηση) μπορούν να ορίσουν πρόσθετους τύπους. Οι μελλοντικές εκδόσεις της Python ενδέχεται να προσθέσουν τύπους στην ιεραρχία τύπων (π.χ. ορθολογικοί αριθμοί, αποτελεσματικά αποθηκευμένοι πίνακες ακεραίων κ.λπ.), ν και αντ” αυτού παρέχονται τυπικές βιβλιοθήκες.

Ορισμένες από τις παρακάτω περιγραφές τύπων περιέχουν μια παράγραφο με “ειδικά χαρακτηριστικά.” Αυτά είναι χαρακτηριστικά που παρέχουν πρόσβαση στην υλοποίηση και δεν προορίζονται για γενική χρήση ο ορισμός τους μπορεί να αλλάξει στο μέλλον.

None

Αυτό ο τύπος έχει μια ενιαία τιμή. Υπάρχει ένα μεμονωμένο αντικείμενο με αυτήν την τιμή. Η πρόσβαση σε αυτό το αντικείμενο γίνεται μέσω του ενσωματωμένου ονόματος None. Χρησιμοποιείται για να υποδηλώσει την απουσία τιμής σε πολλές περιπτώσεις, π.χ. επιστρέφεται από συναρτήσεις που δεν επιστρέφουν ρητά τίποτα. Η τιμή αλήθειας του είναι ψευδής.

NotImplemented

This type has a single value. There is a single object with this value. This object is accessed through the built-in name NotImplemented. Numeric methods and rich comparison methods should return this value if they do not implement the operation for the operands provided. (The interpreter will then try the reflected operation, or some other fallback, depending on the operator.) It should not be evaluated in a boolean context.

Δείτε το Implementing the arithmetic operations για περισσότερες λεπτομέρειες.

Άλλαξε στην έκδοση 3.9: Evaluating NotImplemented in a boolean context is deprecated. While it currently evaluates as true, it will emit a DeprecationWarning. It will raise a TypeError in a future version of Python.

Ellipsis

Αυτός ο τύπος έχει μια ενιαία τιμή. Υπάρχει ένα μεμονωμένο αντικείμενο με αυτή την τιμή. Η πρόσβαση σε αυτό το αντικείμενο γίνεται μέσω του literal ... ή του ενσωματωμένου ονόματος Ellipsis. Η τιμή αλήθειας του είναι αληθής.

numbers.Number

Αυτά δημιουργούνται από αριθμητικά literals και επιστρέφονται ως αποτελέσματα από αριθμητικούς τελεστές και αριθμητικές ενσωματωμένες συναρτήσεις. Τα αριθμητικά αντικείμενα είναι αμετάβλητα∙ μόλις δημιουργηθούν, η τιμή τους δεν αλλάζει ποτέ. Οι αριθμοί Python φυσικά σχετίζονται στενά με τους μαθηματικούς αριθμούς, αλλά υπόκεινται στους περιορισμούς της αριθμητικής αναπαράστασης στους υπολογιστές.

Οι αναπαραστάσεις συμβολοσειρών των αριθμητικών κλάσεων, που υπολογίζονται από την __repr__() και από τη __str__(), έχουν τις ακόλουθες ιδιότητες:

• Είναι έγκυρα αριθμητικά γράμματα τα οποία, όταν περάσουν στον κατασκευαστή της κλάσης τους, παράγουν ένα αντικείμενο που έχει την τιμή του αρχικού αριθμητικού.

• Η αναπαράσταση είναι στη βάση του 10, όταν αυτό είναι εφικτό.

• Τα προηγούμενα μηδενικά, ενδεχομένως με εξαίρεση ένα μόνο μηδέν πριν από μια υποδιαστολή, δεν εμφανίζονται.

• Τα μηδενικά που ακολουθούν, ενδεχομένως με εξαίρεση ένα μεμονωμένο μηδέν μετά από μια υποδιαστολή, δεν εμφανίζονται.

• Ένα πρόσημο εμφανίζεται μόνο όταν ο αριθμός είναι αρνητικός.

Python distinguishes between integers, floating point numbers, and complex numbers:

numbers.Integral

Αυτά αντιπροσωπεύουν στοιχεία από το μαθηματικό σύνολο ακεραίων (θετικών και αρνητικών).

Υπάρχουν δύο τύποι ακεραίων:

Ακέραιοι (int)

Αυτές αντιπροσωπεύουν αριθμούς σε απεριόριστο εύρος, υπόκεινται μόνο στη διαθέσιμη (εικονική) μνήμη. Για τους σκοπούς των λειτουργιών μετατόπισης και κάλυψης, θεωρείται μια δυαδική αναπαράσταση και οι αρνητικοί αριθμοί αντιπροσωπεύονται σε μια παραλλαγή του συμπληρώματος του 2 που δίνει την ψευδαίσθηση μιας άπειρης συμβολοσειράς bits από bits προσήμου που εκτείνονται προς τα αριστερά.

Booleans (bool)

Αυτά αντιπροσωπεύουν τις τιμές αλήθειας False και True. Τα δύο αντικείμενα που αντιπροσωπεύουν τις τιμές False και True είναι τα μόνα Boolean αντικείμενα. Ο Boolean τύπος είναι ένας υποτύπος του ακεραίου τύπου και οι Boolean τιμές συμπεριφέρονται όπως οι τιμές 0 και 1, αντίστοιχα, σχεδόν σε όλα τα περιβάλλοντα, οι εξαιρέσεις που μετατρέπονται σε string είναι "False" ή "True" επιστρέφονται, αντίστοιχα.

Οι κανόνες για την αναπαράσταση ακεραίων έχουν σκοπό να δώσουν την πιο ουσιαστική ερμηνεία των πράξεων μετατόπισης και κάλυψης που περιλαμβάνουν αρνητικούς ακέραιους αριθμούς.

numbers.Real (float)

These represent machine-level double precision floating point numbers. You are at the mercy of the underlying machine architecture (and C or Java implementation) for the accepted range and handling of overflow. Python does not support single-precision floating point numbers; the savings in processor and memory usage that are usually the reason for using these are dwarfed by the overhead of using objects in Python, so there is no reason to complicate the language with two kinds of floating point numbers.

numbers.Complex (complex)

These represent complex numbers as a pair of machine-level double precision floating point numbers. The same caveats apply as for floating point numbers. The real and imaginary parts of a complex number z can be retrieved through the read-only attributes z.real and z.imag.

Ακολουθίες

These represent finite ordered sets indexed by non-negative numbers. The built-in function len() returns the number of items of a sequence. When the length of a sequence is n, the index set contains the numbers 0, 1, …, n-1. Item i of sequence a is selected by a[i].

Sequences also support slicing: a[i:j] selects all items with index k such that i <= k < j. When used as an expression, a slice is a sequence of the same type. This implies that the index set is renumbered so that it starts at 0.

Ορισμένες ακολουθίες υποστηρίζουν επίσης την «εκτεταμένη τμηματοποίηση» με μια τρίτη παράμετρο «βήμα»: το a[i:j:k] επιλέγει όλα τα στοιχεία του a με ευρετήριο x όπου x = i + n*k, n >= 0 και i <= x < j.

Οι ακολουθίες διακρίνονται ανάλογα με τη μεταβλητότητά τους:

Αμετάβλητες ακολουθίες

Ένα αντικείμενο ενός τύπου αμετάβλητης ακολουθίας δεν μπορεί να αλλάξει μόλις δημιουργηθεί. (Εάν το αντικείμενο περιέχει αναφορές σε άλλα αντικείμενα, αυτά τα άλλα αντικείμενα μπορεί να είναι μεταβλητά και μπορεί να αλλάξουν∙ ωστόσο, η συλλογή αντικειμένων που αναφέρονται απευθείας από ένα αμετάβλητο αντικείμενο δεν μπορεί να αλλάξει.)

Οι ακόλουθοι τύποι είναι αμετάβλητες ακολουθίες:

Συμβολοσειρές

Μια συμβολοσειρά είναι μια ακολουθία τιμών που αντιπροσωπεύουν σημεία κώδικα Unicode. Όλα τα σημεία κώδικα στο εύρος U+0000 - U+10FFFF μπορούν να αναπαρασταθούν σε μια συμβολοσειρά. Η Python δεν έχει τύπο char ∙ αντίθετα, κάθε σημείο κώδικα στη συμβολοσειρά αντιπροσωπεύεται ως αντικείμενο συμβολοσειράς με μήκος 1. Η ενσωματωμένη συνάρτηση ord() μετατρέπει ένα σημείο κώδικα από τη μορφή συμβολοσειράς του σε έναν ακέραιο στο εύρος 0 - 10FFFF ∙ η chr() μετατρέπει έναν ακέραιο στο εύρος 0 - 10FFFF στο αντικείμενο συμβολοσειράς αντίστοιχου μήκους 1. Η str.encode() μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μετατροπή μιας str σε bytes χρησιμοποιώντας τη δεδομένη κωδικοποίηση κειμένου και η bytes.decode() μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να επιτευχθεί το αντίθετο.

Πλειάδες (Tuples)

Τα στοιχεία της πλειάδας είναι αυθαίρετα αντικείμενα Python. Οι πλειάδες δύο ή περισσότερων αντικειμένων σχηματίζονται από λίστες εκφράσεων διαχωρισμένων με κόμμα. Μια πλειάδα ενός στοιχείο (ενός «singleton») μπορεί να σχηματιστεί με την τοποθέτηση ενός κόμματος σε μια έκφραση (μια έκφραση από μόνη της δεν δημιουργεί πλειάδα, αφού οι παρενθέσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ομαδοποίηση εκφράσεων). Μια κενή πλειάδα μπορεί να σχηματιστεί από ένα κενό ζευγάρι παρενθέσεων.

Bytes

A bytes object is an immutable array. The items are 8-bit bytes, represented by integers in the range 0 <= x < 256. Bytes literals (like b'abc') and the built-in bytes() constructor can be used to create bytes objects. Also, bytes objects can be decoded to strings via the decode() method.

Μεταβλητές ακολουθίες

Οι μεταβλητές ακολουθίες μπορούν να αλλάξουν αφού δημιουργηθούν. Οι σημειώσεις εγγραφής και τμηματοποίησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως στόχος εκχώρησης και δηλώσεων del (delete).

Υπάρχει επί του παρόντος δύο εγγενείς τύποι μεταβλητών ακολουθιών:

Λίστες

Τα στοιχεία μιας λίστας είναι αυθαίρετα αντικείμενα Python. Οι λίστες σχηματίζονται τοποθετώντας μια λίστα εκφράσεων διαχωρισμένων με κόμματα σε αγκύλες. (Σημειώστε ότι δεν χρειάζονται ειδικές περιπτώσεις για να σχηματιστούν λίστες μήκους 0 ή 1.)

Πίνακες Byte

Ένα αντικείμενο bytearray είναι ένα ευμετάβλητος πίνακας. Δημιουργούνται από τον ενσωματωμένο κατασκευαστή bytearray(). Εκτός από το ότι είναι μεταβλητοί (και επομένως μη κατακερματισμένοι), οι πίνακες byte κατά τα άλλα παρέχουν την ίδια διεπαφή και λειτουργικότητα με τα αμετάβλητα αντικείμενα bytes.

The extension module array provides an additional example of a mutable sequence type, as does the collections module.

Σύνολο τύπων

Αυτά αντιπροσωπεύουν μη διατεταγμένα, πεπερασμένα, σύνολα μοναδικών, αμετάβλητων αντικειμένων. Ως εκ τούτου, δεν μπορούν να ευρετηριοποιηθούν από κανένα δείκτη. Ωστόσο, μπορούν να επαναληφθούν και η ενσωματωμένη συνάρτηση len() επιστρέφει τον αριθμό των στοιχείων σε ένα σύνολο. Συνήθεις χρήσεις για τα σύνολα είναι ο γρήγορος έλεγχος ιδιότητας μέλους, η αφαίρεση διπλότυπων από μια αλληλουχία, μη συνδυαστική λειτουργία, και συμμετρική διαφορά.

Για τα στοιχεία συνόλου ισχύουν οι ίδιοι κανόνες αμετάβλητης όπως και για τα κλειδιά λεξικού. Λάβετε υπόψη ότι οι αριθμητικοί τύποι λειτουργία στους κανονικούς κανόνες για αριθμητική σύγκριση: εάν δύο αριθμοί συγκρίνονται ίσοι (π.χ. 1 και 1.0), μόνο ένας από αυτούς μπορεί να περιέχεται σε ένα σύνολο.

Υπάρχουν επί του παρόντος δύο εγγενείς τύποι συνόλων:

Σύνολα

Αυτά αντιπροσωπεύουν ένα μεταβλητό σύνολο. Δημιουργούνται από τον ενσωματωμένο κατασκευαστή set() και μπορούν να τροποποιηθούν στη συνέχεια με διάφορες μεθόδους, όπως add().

Frozen σύνολα

Αυτά αντιπροσωπεύουν ένα αμετάβλητο σύνολο. Δημιουργούνται από τον ενσωματωμένο κατασκευαστή frozenset(). Καθώς ένα παγωμένο σύνολο είναι αμετάβλητο και το hashable, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ξανά ως στοιχείο ενός άλλου συνόλου ή ως κλειδί λεξικού.

Αντιστοιχίσεις

Αυτά αντιπροσωπεύουν πεπερασμένα σύνολα αντικειμένων που ευρετηριάζονται από αυθαίρετα σύνολα ευρετηρίου. Ο συμβολικός συμβολισμός a[k] επιλέγει το στοιχείο που ευρετηριάζεται με k από την αντιστοίχιση a · αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εκφράσεις και ως στόχος αναθέσεων ή δηλώσεων del. Η ενσωματωμένη συνάρτηση len() επιστρέφει τον αριθμό των στοιχείων σε μια αντιστοίχιση.

Υπάρχει επί του παρόντος ένας ενιαίος εγγενής τύπος αντιστοίχισης:

Λεξικά

Αυτά αντιπροσωπεύουν πεπερασμένα σύνολα αντικειμένων που ευρετηριάζονται με σχεδόν αυθαίρετες τιμές. Οι μόνοι τύποι τιμών που δεν είναι αποδεκτοί ως κλειδιά είναι τιμές που περιέχουν λίστες ή λεξικά ή άλλους μεταβλητούς τύπους που συγκρίνονται με βάση την τιμή και όχι με την ταυτότητα αντικειμένου, ο λόγος είναι ότι η αποτελεσματική υλοποίηση λεξικών απαιτεί τιμή κατακερματισμού ενός κλειδιού να παραμένει σταθερή. Οι αριθμητικοί τύποι που χρησιμοποιούνται για κλειδιά υπακούουν στους κανονικούς κανόνες για αριθμητική σύγκριση: εάν δύο αριθμοί συγκρίνονται ίσοι (π.χ. 1 και 1.0), τότε μπορούν να χρησιμοποιηθούν εναλλακτικά για την ευρετηρίαση της ίδιας καταχώρησης λεξικού.

Τα λεξικά διατηρούν τη σειρά εισαγωγής, πράγμα που σημαίνει ότι τα κλειδιά θα παράγονται με την ίδια σειρά που προστέθηκαν διαδοχικά στο λεξικό. Η αντικατάσταση ενός υπάρχοντος κλειδιού δεν αλλάζει τη σειρά, ωστόσο η αφαίρεση ενός κλειδιού και η επανεισαγωγή του θα προσθέσει στο τέλος αντί να διατηρήσει την παλιά του θέση.

Dictionaries are mutable; they can be created by the {...} notation (see section Dictionary displays).

Τα modules επέκτασης dbm.ndbm και dbm.gnu παρέχουν πρόσθετα παραδείγματα τύπων αντιστοίχισης, όπως και το module collections.

Άλλαξε στην έκδοση 3.7: Τα λεξικά δεν διατήρησαν τη σειρά εισαγωγής σε εκδόσεις της Python πριν από την 3.6. Στη CPython 3.6, η σειρά εισαγωγής διατηρήθηκε, αλλά θεωρήθηκε ως λεπτομέρεια υλοποίησης εκείνη τη στιγμή και όχι ως εγγύηση γλώσσας.

Τύποι με δυνατότητα κλήσης

Αυτοί είναι οι τύποι στους οποίους μπορεί να εφαρμοστεί η λειτουργία κλήσης συνάρτησης (βλ. ενότητα Calls) :

Συναρτήσεις που καθορίζονται από το χρήστη

Ένα αντικείμενο συνάρτησης που ορίζεται από τον χρήστη δημιουργείται από έναν ορισμό συνάρτησης (βλ. ενότητα Function definitions). Θα πρέπει να καλείται με μια λίστα ορισμών που περιέχει τον ίδιο αριθμό στοιχείων με την επίσημη λίστα παραμέτρων της συνάρτησης.

Special attributes:

Χαρακτηριστικό	Έννοια
__doc__	The function’s documentation string, or None if unavailable; not inherited by subclasses.	Writable
__name__	The function’s name.	Writable
__qualname__	The function’s qualified name. Νέο στην έκδοση 3.3.	Writable
__module__	Το όνομα του module στην οποία ορίστηκε η συνάρτηση ή None εάν δεν είναι διαθέσιμη.	Writable
__defaults__	A tuple containing default argument values for those arguments that have defaults, or None if no arguments have a default value.	Writable
__code__	The code object representing the compiled function body.	Writable
__globals__	A reference to the dictionary that holds the function’s global variables — the global namespace of the module in which the function was defined.	Read-only
__dict__	The namespace supporting arbitrary function attributes.	Writable
__closure__	None or a tuple of cells that contain bindings for the function’s free variables. See below for information on the cell_contents attribute.	Read-only
__annotations__	A dict containing annotations of parameters. The keys of the dict are the parameter names, and 'return' for the return annotation, if provided. For more information on working with this attribute, see Annotations Best Practices.	Writable
__kwdefaults__	A dict containing defaults for keyword-only parameters.	Writable

Most of the attributes labelled «Writable» check the type of the assigned value.

Function objects also support getting and setting arbitrary attributes, which can be used, for example, to attach metadata to functions. Regular attribute dot-notation is used to get and set such attributes. Note that the current implementation only supports function attributes on user-defined functions. Function attributes on built-in functions may be supported in the future.

Ένα αντικείμενο κελιού έχει το χαρακτηριστικό cell_contents. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ληφθεί η τιμή του κελιού, καθώς και να οριστεί η τιμή.

Additional information about a function’s definition can be retrieved from its code object; see the description of internal types below. The cell type can be accessed in the types module.

Μέθοδοι Στιγμιοτύπου

Ένα αντικείμενο μεθόδου στιγμιοτύπου συνδυάζει μια κλάση, ένα στιγμιότυπο κλάσης και οποιοδήποτε αντικείμενο που μπορεί να κληθεί (συνήθως μια συνάρτηση που ορίζεται από τον χρήστη.)

Special read-only attributes: __self__ is the class instance object, __func__ is the function object; __doc__ is the method’s documentation (same as __func__.__doc__); __name__ is the method name (same as __func__.__name__); __module__ is the name of the module the method was defined in, or None if unavailable.

Methods also support accessing (but not setting) the arbitrary function attributes on the underlying function object.

User-defined method objects may be created when getting an attribute of a class (perhaps via an instance of that class), if that attribute is a user-defined function object or a class method object.

When an instance method object is created by retrieving a user-defined function object from a class via one of its instances, its __self__ attribute is the instance, and the method object is said to be bound. The new method’s __func__ attribute is the original function object.

When an instance method object is created by retrieving a class method object from a class or instance, its __self__ attribute is the class itself, and its __func__ attribute is the function object underlying the class method.

When an instance method object is called, the underlying function (__func__) is called, inserting the class instance (__self__) in front of the argument list. For instance, when C is a class which contains a definition for a function f(), and x is an instance of C, calling x.f(1) is equivalent to calling C.f(x, 1).

When an instance method object is derived from a class method object, the «class instance» stored in __self__ will actually be the class itself, so that calling either x.f(1) or C.f(1) is equivalent to calling f(C,1) where f is the underlying function.

Note that the transformation from function object to instance method object happens each time the attribute is retrieved from the instance. In some cases, a fruitful optimization is to assign the attribute to a local variable and call that local variable. Also notice that this transformation only happens for user-defined functions; other callable objects (and all non-callable objects) are retrieved without transformation. It is also important to note that user-defined functions which are attributes of a class instance are not converted to bound methods; this only happens when the function is an attribute of the class.

Generator Συναρτήσεις

Μια συνάρτηση ή μέθοδος που χρησιμοποιεί τη δήλωση yield (βλ. ενότητα The yield statement) ονομάζεται generator function. Μια τέτοια συνάρτηση, όταν καλείται, επιστρέφει πάντα ένα αντικείμενο iterator που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτέλεση του σώματος της συνάρτησης: καλώντας τη μέθοδο iterator.__next__() του iterator θα προκαλέσει την εκτέλεση της συνάρτησης έως ότου παρέχει μια τιμή χρησιμοποιώντας τη δήλωση yield. Όταν η συνάρτηση εκτελεί μια δήλωση return ή πέσει στο τέλος, γίνεται raise μια εξαίρεση StopIteration και ο iterator θα έχει φτάσει στο τέλος του συνόλου τιμών που θα επιστραφεί.

Coroutine συναρτήσεις

Μια συνάρτηση ή μέθοδος που ορίζεται χρησιμοποιώντας async def ονομάζεται μια coroutine function. Μια τέτοια συνάρτηση, όταν καλείται, επιστρέφει ένα αντικείμενο coroutine. Μπορεί να περιέχει εκφράσεις await, καθώς και async with και async for. Δείτε επίσης την ενότητα Coroutine Αντικείμενα.

Asynchronous generator συναρτήσεις

Μια συνάρτηση ή μέθοδος που ορίζεται χρησιμοποιώντας async def και που χρησιμοποιεί την πρόταση yield ονομάζεται asynchronous generator function. Μια τέτοια συνάρτηση, όταν καλείται, επιστρέφει ένα αντικείμενο asynchronous iterator που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μια δήλωση async for για την εκτέλεση του σώματος της συνάρτησης.

Η κλήση της μεθόδου aiterator.__anext__ του ασύγχρονου iterator θα επιστρέψει ένα awaitable το οποίο όταν αναμένεται θα εκτελεστεί έως ότου δώσει μια τιμή χρησιμοποιώντας την έκφραση yield. Όταν η συνάρτηση εκτελεί μια κενή εντολή return ή πέφτει στο τέλος, γίνεται raise μια εξαίρεση StopAsyncIteration και ο ασύγχρονος iterator θα έχει φτάσει στο τέλος του συνόλου τιμών που θα αποδοθούν.

Ενσωματωμένες συναρτήσεις

A built-in function object is a wrapper around a C function. Examples of built-in functions are len() and math.sin() (math is a standard built-in module). The number and type of the arguments are determined by the C function. Special read-only attributes: __doc__ is the function’s documentation string, or None if unavailable; __name__ is the function’s name; __self__ is set to None (but see the next item); __module__ is the name of the module the function was defined in or None if unavailable.

Ενσωματωμένες μεθόδους

This is really a different disguise of a built-in function, this time containing an object passed to the C function as an implicit extra argument. An example of a built-in method is alist.append(), assuming alist is a list object. In this case, the special read-only attribute __self__ is set to the object denoted by alist.

Κλάσεις

Classes are callable. These objects normally act as factories for new instances of themselves, but variations are possible for class types that override __new__(). The arguments of the call are passed to __new__() and, in the typical case, to __init__() to initialize the new instance.

Στιγμιότυπα Κλάσης

Τα στιγμιότυπα αυθαίρετων κλάσεων μπορούν να έχουν την δυνατότητα κλήσης ορίζοντας μια μέθοδο __call__() στην κλάση τους.

Modules

Modules are a basic organizational unit of Python code, and are created by the import system as invoked either by the import statement, or by calling functions such as importlib.import_module() and built-in __import__(). A module object has a namespace implemented by a dictionary object (this is the dictionary referenced by the __globals__ attribute of functions defined in the module). Attribute references are translated to lookups in this dictionary, e.g., m.x is equivalent to m.__dict__["x"]. A module object does not contain the code object used to initialize the module (since it isn’t needed once the initialization is done).

Η εκχώρηση χαρακτηριστικών ενημερώνει το λεξικό χώρου ονομάτων του module, π.χ., m.x = 1 ισοδυναμεί με m.__dict__["x"] = 1.

Predefined (writable) attributes:

__name__

The module’s name.

__doc__

The module’s documentation string, or None if unavailable.

__file__

The pathname of the file from which the module was loaded, if it was loaded from a file. The __file__ attribute may be missing for certain types of modules, such as C modules that are statically linked into the interpreter. For extension modules loaded dynamically from a shared library, it’s the pathname of the shared library file.

__annotations__

Ένα λεξικό που περιέχει variable annotations που συλλέγονται κατά τη διάρκεια της εκτέλεσης του σώματος του module. Για βέλτιστες πρακτικές για την εργασία με __annotations__, παρακαλούμε δείτε Annotations Best Practices.

Special read-only attribute: __dict__ is the module’s namespace as a dictionary object.

Λεπτομέρεια υλοποίησης CPython: Λόγω του τρόπου με τον οποίο η CPython διαγράφει τα λεξικά των modules το λεξικό του module θα διαγραφεί όταν το module πέσει εκτός πεδίου εφαρμογής, ακόμα κι αν το λεξικό εξακολουθεί να έχει ζωντανές αναφορές. Για να αποφύγετε αυτό, αντιγράψτε το λεξικό ή κρατήστε το module ενώ χρησιμοποιείται απευθείας το λεξικό της.

Προσαρμοσμένες κλάσεις

Custom class types are typically created by class definitions (see section Class definitions). A class has a namespace implemented by a dictionary object. Class attribute references are translated to lookups in this dictionary, e.g., C.x is translated to C.__dict__["x"] (although there are a number of hooks which allow for other means of locating attributes). When the attribute name is not found there, the attribute search continues in the base classes. This search of the base classes uses the C3 method resolution order which behaves correctly even in the presence of “diamond” inheritance structures where there are multiple inheritance paths leading back to a common ancestor. Additional details on the C3 MRO used by Python can be found in the documentation accompanying the 2.3 release at https://www.python.org/download/releases/2.3/mro/.

When a class attribute reference (for class C, say) would yield a class method object, it is transformed into an instance method object whose __self__ attribute is C. When it would yield a static method object, it is transformed into the object wrapped by the static method object. See section Υλοποίηση Περιγραφέων for another way in which attributes retrieved from a class may differ from those actually contained in its __dict__.

Οι αναθέσεις χαρακτηριστικών κλάσης ενημερώνουν το λεξικό της κλάσης, ποτέ το λεξικό μιας βασικής κλάσης.

Ένα αντικείμενο κλάσης μπορεί να κληθεί (δείτε παραπάνω) για να δώσει ένα στιγμιότυπο κλάσης (δείτε παρακάτω).

Special attributes:

__name__

The class name.

__module__

Το όνομα του module στην οποία ορίστηκε η κλάση.

__dict__

The dictionary containing the class’s namespace.

__bases__

A tuple containing the base classes, in the order of their occurrence in the base class list.

__doc__

The class’s documentation string, or None if undefined.

__annotations__

A dictionary containing variable annotations collected during class body execution. For best practices on working with __annotations__, please see Annotations Best Practices.

Στιγμιότυπα κλάσης

A class instance is created by calling a class object (see above). A class instance has a namespace implemented as a dictionary which is the first place in which attribute references are searched. When an attribute is not found there, and the instance’s class has an attribute by that name, the search continues with the class attributes. If a class attribute is found that is a user-defined function object, it is transformed into an instance method object whose __self__ attribute is the instance. Static method and class method objects are also transformed; see above under «Classes». See section Υλοποίηση Περιγραφέων for another way in which attributes of a class retrieved via its instances may differ from the objects actually stored in the class’s __dict__. If no class attribute is found, and the object’s class has a __getattr__() method, that is called to satisfy the lookup.

Οι αναθέσεις χαρακτηριστικών ενημερώνουν το λεξικό της παρουσίας και πότε το λεξικό μιας κλάσης. Εάν η κλάση έχει μια μέθοδο __setattr__() ή __delattr__(), καλείται αντί να ενημερώνεται απευθείας το λεξικό του στιγμιοτύπου.

Τα στιγμιότυπα κλάσεων μπορούν να προσποιηθούν ότι είναι αριθμοί, ακολουθίες ή αντιστοιχίσεις εάν έχουν μεθόδους με συγκεκριμένα ειδικά ονόματα. Δείτε την ενότητα Ειδικά ονόματα μεθόδων.

Special attributes: __dict__ is the attribute dictionary; __class__ is the instance’s class.

Αντικείμενα εισόδου/εξόδου (γνωστά και ως αντικείμενα αρχείου)

Ένα αντικείμενο file object αντιπροσωπεύει ένα ανοιχτό αρχείο. Διάφορες συντομεύσεις είναι διαθέσιμες για τη δημιουργία αντικειμένων αρχείου: η ενσωματωμένη συνάρτηση open(), και επίσης os.popen(), os.fdopen(), και τη μέθοδο makefile() των αντικειμένων socket (και ίσως από άλλες συναρτήσεις ή μεθόδους που παρέχονται από modules επέκτασης).

Τα αντικείμενα sys.stdin, sys.stdout και sys.stderr αρχικοποιούνται για να αρχειοθετούν αντικείμενα που αντιστοιχούν στις τυπικές ροές εισόδου, εξόδου και σφαλμάτων του διερμηνέα· είναι όλα ανοιχτά σε λειτουργία κειμένου και επομένως ακολουθούν τη διεπαφή που ορίζεται από την αφηρημένη κλάση io.TextIOBase.

Εσωτερικοί τύποι

Μερικοί τύποι που χρησιμοποιούνται εσωτερικά από τον διερμηνέα εκτίθενται στο χρήστη. Οι ορισμοί τους μπορεί να αλλάξουν με μελλοντικές εκδόσεις του διερμηνέα, αλλά αναφέρονται εδώ για πληρότητα.

Αντικείμενα κώδικα

Τα αντικείμενα κώδικα αντιπροσωπεύουν byte-compiled εκτελέσιμο κώδικα Python, ή bytecode. Η διαφορά μεταξύ ενός αντικειμένου κώδικα και ενός αντικειμένου συνάρτησης είναι ότι το αντικείμενο συνάρτησης περιέχει μια ρητή αναφορά στα καθολικά της συνάρτησης (το module στο οποίο ορίστηκε), ενώ ένα αντικείμενο κώδικα δεν περιέχει πλαίσιο· επίσης, οι προεπιλεγμένες τιμές ορίσματος αποθηκεύονται στο αντικείμενο συνάρτησης, όχι στο αντικείμενο κώδικα (επειδή αντιπροσωπεύουν τιμές που υπολογίζονται κατά τον χρόνο εκτέλεσης). Σε αντίθεση με τα αντικείμενα συνάρτησης, τα αντικείμενα κώδικα είναι αμετάβλητα και δεν περιέχουν αναφορές (άμεσα ή έμμεσα) σε μεταβλητά αντικείμενα.

Special read-only attributes: co_name gives the function name; co_argcount is the total number of positional arguments (including positional-only arguments and arguments with default values); co_posonlyargcount is the number of positional-only arguments (including arguments with default values); co_kwonlyargcount is the number of keyword-only arguments (including arguments with default values); co_nlocals is the number of local variables used by the function (including arguments); co_varnames is a tuple containing the names of the local variables (starting with the argument names); co_cellvars is a tuple containing the names of local variables that are referenced by nested functions; co_freevars is a tuple containing the names of free variables; co_code is a string representing the sequence of bytecode instructions; co_consts is a tuple containing the literals used by the bytecode; co_names is a tuple containing the names used by the bytecode; co_filename is the filename from which the code was compiled; co_firstlineno is the first line number of the function; co_lnotab is a string encoding the mapping from bytecode offsets to line numbers (for details see the source code of the interpreter); co_stacksize is the required stack size; co_flags is an integer encoding a number of flags for the interpreter.

The following flag bits are defined for co_flags: bit 0x04 is set if the function uses the *arguments syntax to accept an arbitrary number of positional arguments; bit 0x08 is set if the function uses the **keywords syntax to accept arbitrary keyword arguments; bit 0x20 is set if the function is a generator.

Future feature declarations (from __future__ import division) also use bits in co_flags to indicate whether a code object was compiled with a particular feature enabled: bit 0x2000 is set if the function was compiled with future division enabled; bits 0x10 and 0x1000 were used in earlier versions of Python.

Other bits in co_flags are reserved for internal use.

If a code object represents a function, the first item in co_consts is the documentation string of the function, or None if undefined.

Πλαίσιο αντικειμένων

Frame objects represent execution frames. They may occur in traceback objects (see below), and are also passed to registered trace functions.

Special read-only attributes: f_back is to the previous stack frame (towards the caller), or None if this is the bottom stack frame; f_code is the code object being executed in this frame; f_locals is the dictionary used to look up local variables; f_globals is used for global variables; f_builtins is used for built-in (intrinsic) names; f_lasti gives the precise instruction (this is an index into the bytecode string of the code object).

Accessing f_code raises an auditing event object.__getattr__ with arguments obj and "f_code".

Special writable attributes: f_trace, if not None, is a function called for various events during code execution (this is used by the debugger). Normally an event is triggered for each new source line - this can be disabled by setting f_trace_lines to False.

Implementations may allow per-opcode events to be requested by setting f_trace_opcodes to True. Note that this may lead to undefined interpreter behaviour if exceptions raised by the trace function escape to the function being traced.

f_lineno is the current line number of the frame — writing to this from within a trace function jumps to the given line (only for the bottom-most frame). A debugger can implement a Jump command (aka Set Next Statement) by writing to f_lineno.

Τα αντικείμενα πλαισίου υποστηρίζουν μια μέθοδο:

frame.clear()

This method clears all references to local variables held by the frame. Also, if the frame belonged to a generator, the generator is finalized. This helps break reference cycles involving frame objects (for example when catching an exception and storing its traceback for later use).

Το RuntimeError γίνεται raise εάν το πλαίσιο εκτελείται αυτή την στιγμή.

Νέο στην έκδοση 3.4.

Αντικείμενα ανίχνευσης

Traceback objects represent a stack trace of an exception. A traceback object is implicitly created when an exception occurs, and may also be explicitly created by calling types.TracebackType.

For implicitly created tracebacks, when the search for an exception handler unwinds the execution stack, at each unwound level a traceback object is inserted in front of the current traceback. When an exception handler is entered, the stack trace is made available to the program. (See section The try statement.) It is accessible as the third item of the tuple returned by sys.exc_info(), and as the __traceback__ attribute of the caught exception.

When the program contains no suitable handler, the stack trace is written (nicely formatted) to the standard error stream; if the interpreter is interactive, it is also made available to the user as sys.last_traceback.

For explicitly created tracebacks, it is up to the creator of the traceback to determine how the tb_next attributes should be linked to form a full stack trace.

Special read-only attributes: tb_frame points to the execution frame of the current level; tb_lineno gives the line number where the exception occurred; tb_lasti indicates the precise instruction. The line number and last instruction in the traceback may differ from the line number of its frame object if the exception occurred in a try statement with no matching except clause or with a finally clause.

Accessing tb_frame raises an auditing event object.__getattr__ with arguments obj and "tb_frame".

Special writable attribute: tb_next is the next level in the stack trace (towards the frame where the exception occurred), or None if there is no next level.

Άλλαξε στην έκδοση 3.7: Traceback objects can now be explicitly instantiated from Python code, and the tb_next attribute of existing instances can be updated.

Αντικείμενα τμηματοποίησης

Τα αντικείμενα τμηματοποίησης χρησιμοποιούνται για να αναπαραστήσουν τμήματα για μεθόδους __getitem__(). Δημιουργούνται επίσης από την ενσωματωμένη συνάρτηση slice().

Ειδικά χαρακτηριστικά μόνο για ανάγνωση: το start είναι το κάτω όριο∙ το stop είναι το άνω όριο∙ και το step είναι το βήμα∙ κάθε ένα είναι None αν παραλειφθεί. Τα χαρακτηριστικά μπορούν να έχουν οποιονδήποτε τύπο.

Τα αντικείμενα slice υποστηρίζουν μια μέθοδο:

slice.indices(self, length)

Αυτή η μέθοδος παίρνει ένα μόνο ακέραιο όρισμα length και υπολογίζει πληροφορίες σχετικά το slice που θα περιέγραφε το αντικείμενο slice εάν εφαρμοστεί σε μια ακολουθία στοιχείων length. Επιστρέφει μια πλειάδα τριών ακεραίων αριθμών∙ αντίστοιχα αυτοί είναι δείκτες start και stop και το step ή το μήκος του βήματος του τμήματος. Οι δείκτες που λείπουν ή είναι εκτός ορίων αντιμετωπίζονται με τρόπο που συνάδει με τα κανονικά slices.

Αντικείμενα στατικών μεθόδων

Τα αντικείμενα στατικής μεθόδου παρέχουν έναν τρόπο εξουδετέρωσης του μετασχηματισμού αντικειμένων συνάρτησης σε αντικείμενα μεθόδου που περιγράφονται παραπάνω. Ένα αντικείμενο στατικής μεθόδου είναι ένα περιτύλιγμα γύρω από οποιοδήποτε άλλο αντικείμενο , συνήθως ένα αντικείμενο μεθόδου που ορίζεται από το χρήστη. Όταν ένα αντικείμενο στατικής μεθόδου ανακτάται από μια κλάση ή ένα στιγμιότυπο κλάσης, το αντικείμενο που επιστρέφεται στην πραγματικότητα είναι το τυλιγμένο αντικείμενο, το οποίο δεν υπόκειται σε περαιτέρω μετασχηματισμό. Τα αντικείμενα στατικής μεθόδου μπορούν επίσης να κληθούν. Τα αντικείμενα στατικής μεθόδου δημιουργούνται από τον ενσωματωμένο κατασκευαστή staticmethod().

Αντικείμενα μεθόδων κλάσεων

A class method object, like a static method object, is a wrapper around another object that alters the way in which that object is retrieved from classes and class instances. The behaviour of class method objects upon such retrieval is described above, under «User-defined methods». Class method objects are created by the built-in classmethod() constructor.

3.3. Ειδικά ονόματα μεθόδων

Μια κλάση μπορεί να εφαρμόσει ορισμένες πράξεις που καλούνται από ειδική σύνταξη (όπως αριθμητικές πράξεις ή εγγραφή και κοπή) ορίζονται μεθόδους με ειδικά ονόματα. Αυτή είναι η προσέγγιση της Python για το operator overloading, επιτρέποντας στις κλάσεις να ορίσουν τη δική τους συμπεριφορά σε σχέση με τους τελεστές γλώσσας. Για παράδειγμα, εάν μια κλάση ορίζει μια μέθοδο με το όνομα __getitem__(), και το x είναι ένα στιγμιότυπο αυτής της κλάσης, τότε το x[i] είναι περίπου ισοδύναμο με το type(x).__getitem__(x, i). Εκτός από τις περιπτώσεις που αναφέρονται, οι προσπάθειες εκτέλεσης μιας λειτουργίας δημιουργούν εξαίρεση όταν δεν ορίζεται κατάλληλη μέθοδος (συνήθως AttributeError ή TypeError).

Ο ορισμός μιας ειδική μεθόδου σε None σημαίνει ότι η αντίστοιχη λειτουργία δεν είναι διαθέσιμη. Για παράδειγμα, εάν μια κλάση ορίσει την __iter__() σε None η κλάση δεν είναι iterable, επομένως η κλήση iter() στα στιγμιότυπα της θα κάνει raise μια TypeError (χωρίς να επιστρέψουμε στο __getitem__()). 2

Κατά την υλοποίηση μιας κλάσης που προσομοιώνει οποιονδήποτε ενσωματωμένο τύπο, είναι σημαντικό η εξομοίωση να υλοποιείται μόνο στο βαθμό που έχει νόημα για το αντικείμενο που μοντελοποιείται. Για παράδειγμα, ορισμένες ακολουθίες μπορεί να λειτουργούν καλά με την ανάκτηση μεμονωμένων στοιχείων, αλλά η εξαγωγή ενός τμήματος μπορεί να μην έχει νόημα. (Ένα παράδειγμα αυτού είναι η διεπαφή NodeList στο Μοντέλο Αντικειμένου Εγγράφου του W3C.)

3.3.1. Βασική προσαρμογή

object.__new__(cls[, ...])

Καλείται για τη δημιουργία ενός νέου στιγμιοτύπου κλάσης cls. Η __new__() είναι μια στατική μέθοδος (ειδική περίπτωση, επομένως δεν χρειάζεται να τη δηλώνετε ως τέτοια) που παίρνει την κλάση της οποίας ζητήθηκε ένα στιγμιότυπο ως πρώτο όρισμα. Τα υπόλοιπα ορίσματα είναι αυτά που μεταβιβάζονται στην έκφραση του κατασκευαστή αντικειμένου (η κλήση στην κλάση). Η επιστρεφόμενη τιμή του __new__() θα πρέπει να είναι το νέο στιγμιότυπο αντικειμένου (συνήθως ένα στιγμιότυπο του cls).

Οι τυπικές υλοποιήσεις δημιουργούν ένα νέο στιγμιότυπο κλάσης επικαλώντας τη μέθοδο __new__() της υπερκλάσης χρησιμοποιώντας super().__new__(cls[, ...]) με κατάλληλα ορίσματα και στη συνέχεια τροποποιώντας τη νεο-δημιουργηθείσα παρουσία όπως απαιτείται πριν την επιστρέψει.

Εάν το __new__() καλείται κατά την κατασκευή αντικειμένου και επιστρέφει ένα στιγμιότυπο του cls, τότε η μέθοδος __init__() του νέου στιγμιοτύπου θα κληθεί όπως __init__(self[, ...]), όπου το self είναι το νέο στιγμιότυπο και τα υπόλοιπα ορίσματα είναι τα ίδια με αυτά που διαβιβάστηκαν στον κατασκευαστή του αντικειμένου.

Εάν το __new__() δεν επιστρέφει ένα στιγμιότυπο του cls, τότε η μέθοδος __init__() του νέου στιγμιοτύπου δεν θα κληθεί.

Το __new__() προορίζεται κυρίως για να επιτρέψει σε υποκλάσεις αμετάβλητων τύπων (όπως int, str, ή tuple) να προσαρμόσουν τη δημιουργία στιγμιοτύπων. Επίσης συνήθως παρακάμπτεται σε προσαρμοσμένες μετακλάσεις προκειμένου να προσαρμόσουν τη δημιουργία κλάσεων.

object.__init__(self[, ...])

Καλείται μετά τη δημιουργία του στιγμιοτύπου (από __new__()), αλλά πριν επιστραφεί εκεί που καλέστηκε. Τα ορίσματα είναι αυτά που μεταβιβάζονται στην έκφραση του κατασκευαστή κλάσης. Εάν μια κλάση βάσης έχει μια μέθοδο __init__(), η μέθοδος __init__() της παραγόμενης κλάσης, εάν υπάρχει πρέπει να την καλέσει ρητά για να διασφαλιστεί η σωστή προετοιμασία του τμήματος της βασικής κλάσης του στιγμιοτύπου∙ για παράδειγμα: super().__init__([args...]).

Επειδή τα __new__() και __init__() συνεργάζονται για την κατασκευή αντικειμένων (__new__() για να το δημιουργήσετε, και __init__() για να το προσαρμόσετε), δεν επιτρέπεται να επιστραφεί καμία τιμή μη-None από το __init__() ∙ αν το κάνετε αυτό, θα εμφανιστεί ένα TypeError κατά το χρόνο εκτέλεσης.

object.__del__(self)

Καλείται όταν το παράδειγμα πρόκειται να καταστραφεί. Αυτό ονομάζεται επίσης τελικό ή (κακώς) καταστροφέας. Εάν μια βασική κλάση έχει μια μέθοδο __del__(), η μέθοδος __del__() της παράγωγης κλάσης, εάν υπάρχει, πρέπει να την καλέσει ρητά για να διασφαλιστεί η σωστή διαγραφή του τμήματος της βασικής κλάσης του στιγμιοτύπου.

Είναι δυνατό (αν και δεν συνίσταται!) η μέθοδος __del__() να αναβάλει την καταστροφή του στιγμιότυπου δημιουργώντας μια νέα αναφορά σε αυτό. Αυτό ονομάζεται αντικείμενο ανάσταση (resurrection). Εξαρτάται από την υλοποίηση εάν το __del__() καλείται δεύτερη φορά όταν ένα αναστημένο αντικείμενο πρόκειται να καταστραφεί εξαρτάται από την υλοποίηση∙ η τρέχουσα υλοποίηση του CPython την καλεί μόνο μία φορά.

It is not guaranteed that __del__() methods are called for objects that still exist when the interpreter exits.

Σημείωση

Το del x δεν καλεί απευθείας το x.__del__() — το πρώτο μειώνει το πλήθος αναφοράς για το x κατά ένα και το δεύτερο καλείται μόνο όταν το πλήθος αναφοράς του x φτάσει στο μηδέν.

Λεπτομέρεια υλοποίησης CPython: Είναι δυνατό για έναν κύκλο αναφοράς να εμποδίσει το πλήθος αναφοράς ενός να μηδενιστεί. Σε αυτήν την περίπτωσης, ο κύκλος θα εντοπιστεί αργότερα και θα διαγραφεί από τον cyclic garbage collector. Μια κοινή αιτία κύκλων αναφοράς είναι όταν μια εξαίρεση έχει εντοπιστεί σε μια τοπική μεταβλητή. Στη συνέχεια, τα τοπικά του πλαισίου αναφέρονται στην εξαίρεση, η οποία αναφέρεται στο δικό του traceback, το οποίο αναφέρεται στους τοπικούς αριθμούς όλων των καρέ που έχουν εντοπιστεί στο traceback.

Δείτε επίσης

Τεκμηρίωση για το module gc.

Προειδοποίηση

Λόγω των επισφαλών συνθηκών υπό τις οποίες καλούνται οι μέθοδοι __del__(), οι εξαιρέσεις που προκύπτουν κατά την εκτέλεση τους αγνοούνται και αντ” αυτού εκτυπώνεται μια προειδοποίηση στο sys.stderr. Ειδικότερα:

• Η __del__() μπορεί να καλεστεί, όταν καλείται αυθαίρετος κώδικα, συμπεριλαμβανομένου οποιουδήποτε αυθαίρετου νήματος. Εάν η __del__() χρειάζεται να κλειδώσει ή να επικαλεστεί οποιονδήποτε άλλο πόρο αποκλεισμού, μπορεί να είναι αδιέξοδο καθώς ο πόρος μπορεί να έχει ήδη ληφθεί από τον κώδικα που διακόπτεται για να εκτελεστεί __del__().

• Η __del__() μπορεί να εκτελεστεί κατά τη διάρκεια του τερματισμού λειτουργίας του διερμηνέα. Κατά συνέπεια, οι καθολικές μεταβλητές στις οποίες χρειάζεται πρόσβαση (συμπεριλαμβανομένων άλλως modules) μπορεί να έχουν ήδη διαγραφεί ή να έχουν οριστεί σε None. Η Python εγγυάται ότι τα καθολικά των οποίων το όνομα αρχίζει με μία μόνο υπογράμμιση διαγράφονται από το module τους πριν διαγραφούν άλλα καθολικά∙ εάν δεν υπάρχουν άλλες αναφορές σε τέτοια καθολικά, αυτό μπορεί να βοηθήσει στη διασφάλιση ότι τα εισαγόμενα modules εξακολουθούν να είναι διαθέσιμες τη στιγμή που καλείται η μέθοδος __del__().

object.__repr__(self)

Καλείται από την ενσωματωμένη συνάρτηση repr() για τον υπολογισμό της «official» αναπαράστασης συμβολοσειράς ενός αντικειμένου. Εάν είναι δυνατόν, αυτό θα πρέπει να μοιάζει με μια έγκυρη έκφραση Python που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αναδημιουργία ενός αντικειμένου με την ίδια τιμή (δεδομένου ενός κατάλληλου περιβάλλοντος). Εάν αυτό δεν είναι δυνατό, θα πρέπει να επιστραφεί μια συμβολοσειρά της μορφής <...κάποια χρήσιμη περιγραφή...>. Η τιμή επιστροφής πρέπει να είναι αντικείμενο συμβολοσειράς. Εάν μια κλάση ορίζει __repr__() αλλά όχι __str__(), τότε η __repr__() χρησιμοποιείται επίσης όταν απαιτείται μια «ανεπίσημη» αναπαράσταση συμβολοσειράς στιγμιοτύπων αυτής της κλάσης.

This is typically used for debugging, so it is important that the representation is information-rich and unambiguous.

object.__str__(self)

Called by str(object) and the built-in functions format() and print() to compute the «informal» or nicely printable string representation of an object. The return value must be a string object.

Αυτή η μέθοδος διαφέρει από τη object.__repr__() στο ότι δεν υπάρχει καμία προσδοκία ότι η __str__() θα επιστρέψει μια έγκυρη έκφραση Python: μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια πιο βολική ή συνοπτική αναπαράσταση.

Η προεπιλεγμένη υλοποίηση που ορίζεται από τον ενσωματωμένο τύπο object καλεί την object.__repr__().

object.__bytes__(self)

Called by bytes to compute a byte-string representation of an object. This should return a bytes object.

object.__format__(self, format_spec)

Καλείται από την ενσωματωμένη συνάρτηση format() και κατ” επέκταση, αξιολόγηση των formatted string literals και της μεθόδου str.format(), για την παραγωγή μιας «μορφοποιημένης» συμβολοσειράς αναπαράστασης ενός αντικειμένου. Το όρισμα format_spec είναι μια συμβολοσειρά που περιέχει μια περιγραφή των επιλογών μορφοποίησης που επιθυμείτε. Η ερμηνεία του ορίσματος format_spec εξαρτάται από τον τύπο που υλοποιεί τη __format__(), ωστόσο οι περισσότερες κλάσεις είτε θα αναθέσουν τη μορφοποίηση σε έναν από τους ενσωματωμένους τύπους είτε θα χρησιμοποιήσουν παρόμοια σύνταξη επιλογής μορφοποίησης.

Δείτε το Format Specification Mini-Language για μια περιγραφή της τυπικής σύνταξης μορφοποίησης.

Η τιμή επιστροφής πρέπει να είναι αντικείμενο συμβολοσειράς.

Άλλαξε στην έκδοση 3.4: Η ίδια μέθοδος __format__ του object κάνει raise μια TypeError εάν περάσει οποιαδήποτε μη κενή συμβολοσειρά.

Άλλαξε στην έκδοση 3.7: Το object.__format__(x, '') είναι πλέον ισοδύναμο με το str(x) αντί για το format(str(x), '').

object.__lt__(self, other)

object.__le__(self, other)

object.__eq__(self, other)

object.__ne__(self, other)

object.__gt__(self, other)

object.__ge__(self, other)

Αυτές είναι οι λεγόμενες μέθοδοι «πλούσιας σύγκρισης (rich comparison)». Η αντιστοιχία μεταξύ των συμβόλων των τελεστών και των ονομάτων των μεθόδων έχει ως εξής: x<y καλεί x.__lt__(y), x<=y καλεί x.__le__(y), x==y καλεί x.__eq__(y), x!=y καλεί x.__ne__(y), x>y καλεί x.__gt__(y), και x>=y καλεί x.__ge__(y).

A rich comparison method may return the singleton NotImplemented if it does not implement the operation for a given pair of arguments. By convention, False and True are returned for a successful comparison. However, these methods can return any value, so if the comparison operator is used in a Boolean context (e.g., in the condition of an if statement), Python will call bool() on the value to determine if the result is true or false.

By default, object implements __eq__() by using is, returning NotImplemented in the case of a false comparison: True if x is y else NotImplemented. For __ne__(), by default it delegates to __eq__() and inverts the result unless it is NotImplemented. There are no other implied relationships among the comparison operators or default implementations; for example, the truth of (x<y or x==y) does not imply x<=y. To automatically generate ordering operations from a single root operation, see functools.total_ordering().

Δείτε την παράγραφο σχετικά με το __hash__() για μερικές σημαντικές σημειώσεις σχετικά με τη δημιουργία αντικειμένων hashable τα οποία υποστηρίζουν προσαρμοσμένες λειτουργίες σύγκρισης και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως κλειδιά λεξικού.

There are no swapped-argument versions of these methods (to be used when the left argument does not support the operation but the right argument does); rather, __lt__() and __gt__() are each other’s reflection, __le__() and __ge__() are each other’s reflection, and __eq__() and __ne__() are their own reflection. If the operands are of different types, and right operand’s type is a direct or indirect subclass of the left operand’s type, the reflected method of the right operand has priority, otherwise the left operand’s method has priority. Virtual subclassing is not considered.

object.__hash__(self)

Καλείται από την ενσωματωμένη συνάρτηση hash() και για λειτουργίες σε μέλη κατακερματισμένων συλλόγων, συμπεριλαμβανομένων των set, frozenset, and dict. Η μέθοδος __hash__() θα πρέπει να επιστρέφει έναν ακέραιο αριθμό. Η μόνη απαιτούμενη ιδιότητα είναι ότι τα αντικείμενα που συγκρίνονται ίσα έχουν την ίδια τιμή κατακερματισμού. Συνίσταται να αναμειγνύεται τις τιμές κατακερματισμού των στοιχείων του αντικειμένου που παίζουν επίσης ρόλο στη σύγκριση αντικειμένων, συσκευάζοντας τα σε μια πλειάδα και κατακερματίζοντας την πλειάδα. Παράδειγμα:

def __hash__(self):
    return hash((self.name, self.nick, self.color))

Σημείωση

Η hash() περικόπτει την τιμή που επιστρέφεται από την προσαρμοσμένη μέθοδο __hash__() ενός αντικειμένου στο μέγεθος Py_ssize_t. Αυτό είναι συνήθως 8 byte σε εκδόσεις 64-bit και 4 byte σε εκδόσεις 32-bit. Εάν η __hash__() ενός αντικειμένου πρέπει να διαλειτουργήσει σε εκδόσεις διαφορικών μεγεθών bit, φροντίστε να ελέγξετε το πλάτος σε όλες τις υποστηριζόμενες εκδόσεις. Ένας εύκολος τρόπος για να το κάνετε αυτό είναι με την python -c "import sys; print(sys.hash_info.width)".

Εάν μια κλάση δεν ορίζει μια μέθοδο __eq__(), δεν θα πρέπει να ορίζει ούτε μια λειτουργία __hash__() ∙ εάν ορίζει τη __eq__() αλλά όχι τη __hash__(), τα στιγμιότυπα της δεν θα είναι χρησιμοποιήσιμες ως στοιχεία σε συλλογές που μπορούν να κατακερματιστούν. Εάν μια κλάση ορίζει αντικείμενα που μπορούν να μεταβληθούν και υλοποιεί μια μέθοδο __eq__(), δεν θα πρέπει να υλοποιεί τη __hash__(), καθώς η υλοποίηση των συλλογών hashable απαιτεί η τιμή hash ενός κλειδιού να είναι αμετάβλητη (εάν η τιμή hash του αντικειμένου αλλάξει, θα βρίσκεται σε λάθος κάδο hash).

User-defined classes have __eq__() and __hash__() methods by default; with them, all objects compare unequal (except with themselves) and x.__hash__() returns an appropriate value such that x == y implies both that x is y and hash(x) == hash(y).

Μια κλάση που παρακάμπτει τη __eq__() και δεν ορίζει τη __hash__() θα έχει τη __hash__() της έμμεσα ορισμένο σε None. Όταν η μέθοδος __hash__() μιας κλάσης είναι None, τα στιγμιότυπα της κλάσης θα κάνουν raise μια κατάλληλη TypeError όταν ένα πρόγραμμα επιχειρήσει να ανακτήσει την τιμή κατακερματισμού τους και θα αναγνωρίσουν επίσης σωστά ως μη κατακερματιζόμενες κατά τον έλεγχο του isinstance(obj, collections.abc.Hashable).

Εάν μια κλάση που παρακάμπτει την __eq__() χρειάζεται να διατηρήσει την υλοποίηση της __hash__() από μια γονική κλάση, ο διερμηνέας πρέπει να ενημερωθεί ρητά για αυτό ορίζονται την __hash__ = <ParentClass>.__hash__.

Εάν μια κλάση που δεν παρακάμπτει τη __eq__() επιθυμεί να καταστείλει την υποστήριξη κατακερματισμού, θα πρέπει να συμπεριλάβει το __hash__ = None στον ορισμός της κλάσης. Μια κλάση που ορίζει τη δικιά της __hash__() που κάνει raise μια TypeError θα αναγνωριστεί εσφαλμένα ως μια κλάση που μπορεί να κατακερματιστεί από μια κλήση isinstance(obj, collections.abc.Hashable).

Σημείωση

Από προεπιλογή, οι τιμές __hash__() των αντικειμένων str και bytes είναι «salted» με μια απρόβλεπτη τυχαία τιμή. Παρόλο που παραμένουν σταθερές μέσα σε μια μεμονωμένη διεργασία Python, δεν είναι προβλέψιμες μεταξύ επαναλαμβανόμενων κλήσεων της Python.

This is intended to provide protection against a denial-of-service caused by carefully chosen inputs that exploit the worst case performance of a dict insertion, O(n²) complexity. See http://www.ocert.org/advisories/ocert-2011-003.html for details.

Η αλλαγή των τιμών κατακερματισμού επηρεάζει τη σειρά επανάληψης των συνόλων. Η Python δεν έχει δώσει ποτέ εγγυήσεις σχετικά με αυτήν τη σειρά (και συνήθως ποικίλει μεταξύ εκδόσεων 32-bit και 64-bit).

Δείτε επίσης PYTHONHASHSEED.

Άλλαξε στην έκδοση 3.3: Η τυχαιοποίηση κατακερματισμού είναι ενεργοποιημένη από προεπιλογή.

object.__bool__(self)

Called to implement truth value testing and the built-in operation bool(); should return False or True. When this method is not defined, __len__() is called, if it is defined, and the object is considered true if its result is nonzero. If a class defines neither __len__() nor __bool__(), all its instances are considered true.

3.3.2. Προσαρμογή πρόσβασης χαρακτηριστικών

Οι ακόλουθες μέθοδοι μπορούν αν οριστούν για την προσαρμογή της έννοιας της πρόσβασης χαρακτηριστικών (χρήση, ανάθεση ή διαγραφή του x.name) για στιγμιότυπα κλάσης.

object.__getattr__(self, name)

Called when the default attribute access fails with an AttributeError (either __getattribute__() raises an AttributeError because name is not an instance attribute or an attribute in the class tree for self; or __get__() of a name property raises AttributeError). This method should either return the (computed) attribute value or raise an AttributeError exception.

Σημειώστε ότι αν το χαρακτηριστικό βρεθεί μέσω του κανονικού μηχανισμού, η μέθοδος __getattr__() δεν καλείται. (Αυτή είναι μια σκόπιμη ασυμμετρία μεταξύ των __getattr__() και __setattr__().) Αυτό γίνεται τόσο για λόγους απόδοσης όσο και επειδή διαφορετικά η __getattr__() δεν θα είχε τρόπο να αποκτήσει πρόσβαση σε όλα τα χαρακτηριστικά του στιγμιοτύπου. Σημειώστε ότι, τουλάχιστον για μεταβλητές στιγμιοτύπου, μπορείτε να προσομοιώσετε πλήρη έλεγχο χωρίς να εισάγετε τιμές στο λεξικό χαρακτηριστικών του στιγμιοτύπου (αλλά αντί αυτού να τις εισάγετε σε κάποιο άλλο αντικείμενο). Δείτε τη μέθοδο __getattribute__() παρακάτω για έναν τρόπο να αποκτήσετε πραγματικό πλήρη έλεγχο στην πρόσβαση των χαρακτηριστικών.

object.__getattribute__(self, name)

Καλείται χωρίς προϋποθέσεις για την υλοποίηση της πρόσβασης σε χαρακτηριστικά για στιγμιότυπα κλάσης. Αν η κλάση ορίζει επίσης τη μέθοδο __getattr__(), αυτή δεν θα κληθεί εκτός αν η __getattribute__() την καλέσει ρητά ή κάνει raise μια εξαίρεση AttributeError. Αυτή η μέθοδος πρέπει να επιστρέφει την (υπολογισμένη) τιμή του χαρακτηριστικού ή να κάνει raise μια εξαίρεση AttributeError. Για να αποφευχθεί η ατέρμονη αναδρομή μέσα σε αυτή τη μέθοδο, η υλοποίηση της πρέπει πάντα να καλεί τη μέθοδο της βασικής κλάσης με το ίδιο όνομα για να έχει πρόσβαση σε οποιαδήποτε ιδιότητα χρειάζεται, για παράδειγμα object.__getattribute__(self, name).

Σημείωση

This method may still be bypassed when looking up special methods as the result of implicit invocation via language syntax or built-in functions. See Αναζήτηση ειδικής μεθόδου.

Για συγκεκριμένες προσβάσεις ευαίσθητων χαρακτηριστικών, δημιουργεί ένα auditing event object.__getattr__ με ορίσματα obj και name.

object.__setattr__(self, name, value)

Καλείται όταν επιχειρείται εκχώρηση χαρακτηριστικού. Αυτό καλείται αντί για τον κανονικό μηχανισμό (δηλαδή αποθήκευση της τιμής στο λεξικό στιγμιοτύπου). Το name είναι το όνομα του χαρακτηριστικού, value είναι η τιμή που θα του εκχωρηθεί.

Εάν η __setattr__() θέλει να εκχωρήσει σε ένα χαρακτηριστικό στιγμιοτύπου, θα πρέπει να καλέσει τη μέθοδο της βασικής κλάσης με το ίδιο όνομα, για παράδειγμα, object.__setattr__(self, name, value).

Για ορισμένες εκχωρήσεις ευαίσθητων χαρακτηριστικών, γίνεται raise μια auditing event object.__setattr__ με ορίσματα obj, name, value.

object.__delattr__(self, name)

Όπως η __setattr__() αλλά για διαγραφή χαρακτηριστικών αντί για ανάθεση. Αυτό θα πρέπει να εφαρμοστεί μόνο εάν το del obj.name έχει νόημα για το αντικείμενο.

Για ορισμένες διαγραφές ευαίσθητων χαρακτηριστικών, κάνει raise ένα auditing event object.__delattr__ με ορίσματα obj και name.

object.__dir__(self)

Called when dir() is called on the object. A sequence must be returned. dir() converts the returned sequence to a list and sorts it.

3.3.2.1. Προσαρμογή πρόσβασης χαρακτηριστικών module

Οι ειδικές ονομασίες __getattr__ και __dir__ μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την προσαρμογή της πρόσβασης στα χαρακτηριστικά του module. Η συνάρτηση __getattr__ στο επίπεδο του module πρέπει να δέχεται ένα όρισμα, το οποίο είναι το όνομα ενός χαρακτηριστικού, και να επιστρέφει την υπολογισμένη τιμή ή να κάνει raise μια εξαίρεση AttributeError. Εάν ένα χαρακτηριστικό δεν βρεθεί σε ένα αντικείμενο module μέσω της κανονικής αναζήτησης, δηλαδή με τη μέθοδο object.__getattribute__(), τότε η μέθοδος __getattr__ αναζητείται στο λεξικό __dict__ του module πριν γίνει raise η εξαίρεση AttributeError. Αν βρεθεί, καλείται με το όνομα της ιδιότητας και το αποτέλεσμα επιστρέφεται.

The __dir__ function should accept no arguments, and return a sequence of strings that represents the names accessible on module. If present, this function overrides the standard dir() search on a module.

Για μια πιο λεπτομερή προσαρμογή της συμπεριφοράς του module (ρύθμιση χαρακτηριστικών, ιδιοτήτων κλπ.), μπορεί κανείς να ορίσει το χαρακτηριστικό __class__ ενός αντικειμένου module σε μια υποκλάση types.ModuleType. Για παράδειγμα:

import sys
from types import ModuleType

class VerboseModule(ModuleType):
    def __repr__(self):
        return f'Verbose {self.__name__}'

    def __setattr__(self, attr, value):
        print(f'Setting {attr}...')
        super().__setattr__(attr, value)

sys.modules[__name__].__class__ = VerboseModule

Σημείωση

Ο καθορισμός του module __getattr__ και η ρύθμιση του module __class__ επηρεάζουν μόνο τις αναζητήσεις που πραγματοποιούνται με χρήση της σύνταξης πρόσβασης χαρακτηριστικών – η απευθείας πρόσβαση στα καθολικά του module (είτε μέσω κώδικας εντός του module, είτε μέσω αναφοράς στο λεξικό καθολικών του module) δεν επηρεάζεται.

Άλλαξε στην έκδοση 3.5: Το χαρακτηριστικό __class__ του module είναι πλέον εγγράψιμο.

Νέο στην έκδοση 3.7: Τα χαρακτηριστικά __getattr__ και __dir__ του module.

Δείτε επίσης

PEP 562 - Module __getattr__ και __dir__

Περιγράφει τις συναρτήσεις __getattr__ και __dir__ σε modules.

3.3.2.2. Υλοποίηση Περιγραφέων

The following methods only apply when an instance of the class containing the method (a so-called descriptor class) appears in an owner class (the descriptor must be in either the owner’s class dictionary or in the class dictionary for one of its parents). In the examples below, «the attribute» refers to the attribute whose name is the key of the property in the owner class” __dict__.

object.__get__(self, instance, owner=None)

Καλείται για να ληφθεί η ιδιότητα της ιδιοκτήτρια κλάσης (πρόσβαση σε χαρακτηριστικό κλάσης) ή ενός στιγμιοτύπου αυτή της κλάση (πρόσβαση σε χαρακτηριστικό στιγμιοτύπου). Η προαιρετική παράμετρος owner είναι η ιδιοκτήτρια κλάση, ενώ η instance είναι το στιγμιότυπο μέσω της οποίας έγινε πρόσβαση στο χαρακτηριστικό, ή None όταν η πρόσβαση στο χαρακτηριστικό έγινε μέσω της owner.

Αυτή η μέθοδος πρέπει να επιστρέφει την υπολογισμένη τιμή του χαρακτηριστικού ή να κάνει raise μια AttributeError εξαίρεση.

Το PEP 252 ορίζει ότι η μέθοδος __get__() μπορεί να καλείται με ένα ή δύο ορίσματα. Οι ενσωματωμένοι περιγραφείς της Python υποστηρίζουν αυτή την προδιαγραφή∙ ωστόσο, είναι πιθανό κάποια εργαλεία τρίτων να έχουν περιγραφείς που απαιτούν και τα δύο ορίσματα. Η ενσωματωμένη υλοποίηση της Python για τη μέθοδο __getattribute__() περνάει πάντα και τα δύο ορίσματα, είτε είναι απαραίτητα είτε όχι.

object.__set__(self, instance, value)

Καλείται για να οριστεί το χαρακτηριστικό σε ένα στιγμιότυπο instance της ιδιοκτήτρια κλάσης σε μια νέα τιμή, value.

Σημείωση, η προσθήκη της __set__() ή __delete__() αλλάζει το είδος του περιγραφέα σε έναν «περιγραφέα δεδομένων». Δείτε το Κλήση Descriptors για περισσότερες λεπτομέρειες.

object.__delete__(self, instance)

Καλείται για να διαγραφεί το χαρακτηριστικό σε ένα στιγμιότυπο instance της ιδιοκτήτρια κλάσης.

The attribute __objclass__ is interpreted by the inspect module as specifying the class where this object was defined (setting this appropriately can assist in runtime introspection of dynamic class attributes). For callables, it may indicate that an instance of the given type (or a subclass) is expected or required as the first positional argument (for example, CPython sets this attribute for unbound methods that are implemented in C).

3.3.2.3. Κλήση Descriptors

Γενικά, ένας descriptor είναι ένα χαρακτηριστικό αντικειμένου με «συμπεριφορά δέσμευσης», δηλαδή μια ιδιότητα της οποίας η πρόσβαση έχει παρακαμφθεί μέσω μεθόδων του πρωτοκόλλου περιγραφέα __get__(), __set__(), και __delete__(). Αν οποιαδήποτε από αυτές τις μεθόδους έχει οριστεί για ένα αντικείμενο, τότε το αντικείμενο αυτό θεωρείται descriptor.

Η προεπιλεγμένη συμπεριφορά για την πρόσβαση χαρακτηριστικών είναι η ανάκτηση, ο ορισμός, ή η διαγραφή του χαρακτηριστικού από το λεξικό ενός αντικειμένου. Για παράδειγμα, το a.x έχει μια αλυσίδα αναζήτησης που ξεκινά με a.__dict__['x'], στη συνέχεια με type(a).__dict__['x'] και συνεχίζει στις βασικές κατηγορίες του type(a) εξαιρουμένων των μετακλάσεων.

Ωστόσο, εάν η τιμή αναζήτησης είναι ένα αντικείμενο που ορίζει μία από τις μεθόδους περιγραφής, τότε η Python μπορεί να παρακάμψει την προεπιλεγμένη συμπεριφορά και να επικαλεστεί τη μέθοδο περιγραφής. Το πού συμβαίνει αυτό στην αλυσίδα προτεραιότητας εξαρτάται από το ποιες μέθοδοι περιγραφής ορίστηκαν και πώς ονομάστηκαν.

Το σημείο εκκίνηση για την επίκληση του περιγραφέα είναι ένα δεσμευτικό, a.x. Ο τρόπος συναρμολόγησης των ορισμάτων εξαρτάται από το a:

Απευθείας Κλήση

Η απλούστερη και λιγότερο συνηθισμένη κλήση είναι όταν ο κωδικός χρήστη καλεί απευθείας μια μέθοδο περιγραφής: x.__get__(a).

Δέσμευση Στιγμιοτύπου

Εάν δεσμεύεται σε ένα στιγμιότυπο αντικειμένου, το a.x μετατρέπεται στην κλήση: type(a).__dict__['x'].__get__(a, type(a)).

Δέσμευση Κλάσης

Εάν δεσμεύεται σε μια κλάση, το A.x μετατρέπεται στην κλήση: A.__dict__['x'].__get__(None, A).

Υπερ-Δέσμευση

If a is an instance of super, then the binding super(B, obj).m() searches obj.__class__.__mro__ for the base class A immediately following B and then invokes the descriptor with the call: A.__dict__['m'].__get__(obj, obj.__class__).

For instance bindings, the precedence of descriptor invocation depends on which descriptor methods are defined. A descriptor can define any combination of __get__(), __set__() and __delete__(). If it does not define __get__(), then accessing the attribute will return the descriptor object itself unless there is a value in the object’s instance dictionary. If the descriptor defines __set__() and/or __delete__(), it is a data descriptor; if it defines neither, it is a non-data descriptor. Normally, data descriptors define both __get__() and __set__(), while non-data descriptors have just the __get__() method. Data descriptors with __get__() and __set__() (and/or __delete__()) defined always override a redefinition in an instance dictionary. In contrast, non-data descriptors can be overridden by instances.

Οι μέθοδοι Python (συμπεριλαμβανομένων εκείνων που είναι διακοσμημένες με @staticmethod και @classmethod) υλοποιούνται ως περιγραφέα χωρίς δεδομένα. Αντίστοιχα, τα στιγμιότυπα μπορούν να επαναπροσδιορίσουν και να παρακάμψουν μεθόδους. Αυτό επιτρέπει σε μεμονωμένα στιγμιότυπα να αποκτήσουν συμπεριφορές που διαφέρουν από άλλα στιγμιότυπα της ίδιας κλάσης.

Η συνάρτηση property() υλοποιείται ως περιγραφέας δεδομένων. Συνεπώς, οι περιπτώσεις δεν μπορούν να παρακάμψουν τη συμπεριφορά μιας ιδιότητας.

3.3.2.4. __slots__

Το __slots__ μας επιτρέπει να δηλώνουμε ρητά τα μέλη δεδομένων (όπως ιδιότητες) και να αρνηθούμε τη δημιουργία των __dict__ και __weakref__ (εκτός εάν δηλώνεται ρητά στο __slots__ ή είναι διαθέσιμο σε έναν γονέα.)

Ο χώρος που εξοικονομείται χρησιμοποιώντας __dict__ μπορεί να είναι σημαντικός. Η ταχύτητα αναζήτησης χαρακτηριστικών μπορεί επίσης να βελτιωθεί σημαντικά.

object.__slots__

Σε αυτήν την μεταβλητή κλάσης μπορεί να εκχωρηθεί μια συμβολοσειρά, iterable ή ακολουθία συμβολοσειρών με ονόματα μεταβλητών που χρησιμοποιούνται από στιγμιότυπα. Το __slots__ διατηρεί χώρο για τις δηλωμένες μεταβλητές και αποτρέπει την αυτόματη δημιουργία των __dict__ και __weakref__ για κάθε περίπτωση.

3.3.2.4.1. Notes on using __slots__

• Όταν γίνεται κληρονομιά από μια κλάση χωρίς __slots__, το χαρακτηριστικό __dict__ και __weakref__ των στιγμιοτύπων θα είναι πάντα προσβάσιμο.

• Χωρίς μια μεταβλητή __dict__, τα στιγμιότυπα δεν μπορούν να αντιστοιχιστούν σε νέες μεταβλητές που δεν αναφέρονται στον ορισμό __slots__. Οι προσπάθειες αντιστοίχισης σε ένα όνομα μεταβλητής εκτός λίστας κάνουν raise τη AttributeError. Εάν είναι επιθυμητή η δυναμική αντιστοίχιση νέων μεταβλητών, τότε προσθέστε το '__dict__' στην ακολουθία συμβολοσειρών στη δήλωση __slots__.

• Χωρίς μια μεταβλητή __weakref__ για κάθε στιγμιότυπο, οι κλάσεις που ορίζουν __slots__ δεν υποστηρίζουν weak references στα στιγμιότυπα τους. Εάν απαιτείται αδύναμη υποστήριξη για αδύναμες αναφορές, τότε προσθέστε το '__weakref__' στην ακολουθία των συμβολοσειρών στη δήλωση των __slots__.

• Τα __slots__ υλοποιούνται σε επίπεδα κλάσης με τη δημιουργία descriptors για κάθε όνομα μεταβλητής. Ως ένα αποτέλεσμα, οι ιδιότητες της κλάσης δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να ορίσουν προεπιλεγμένες τιμές για μεταβλητές στιγμιοτύπων που έχουν δηλωθεί μέσω __slots__ ∙ διαφορετικά, το χαρακτηριστικό της κλάσης θα αντικαθιστούσε την ανάθεση του descriptor.

• The action of a __slots__ declaration is not limited to the class where it is defined. __slots__ declared in parents are available in child classes. However, child subclasses will get a __dict__ and __weakref__ unless they also define __slots__ (which should only contain names of any additional slots).

• Αν μια κλάση ορίσει ένα slot που έχει ήδη οριστεί σε μια γονική κλάση, τότε η μεταβλητή στιγμιοτύπου που ορίζεται από το slot της γονικής κλάσης γίνεται μη προσβάσιμη (εκτός αν ανακτηθεί απευθείας ο descriptor της από τη γονική κλάση). Αυτό καθιστά το νόημα του προγράμματος ασαφές. Στο μέλλον, μπορεί να προστεθεί έλεγχος που να αποτρέπει κάτι τέτοιο.

• Θα γίνει raise TypeError αν οριστούν μη κενά __slots__ σε μια κλάση που προέρχεται από έναν "variable-length" ενσωματωμένο τύπο, όπως οι int, bytes, και tuple.

• Οποιαδήποτε μη συμβολοσειρά iterable μπορεί να εκχωρηθεί σε __slots__.

• Αν χρησιμοποιηθεί μια dictionary για την ανάθεση των __slots__, τα κλειδιά του λεξικού θα χρησιμοποιηθούν ως ονόματα των slots. Οι τιμές του λεξικού μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να παρέχουν τεκμηρίωση (docstrings) για κάθε ιδιότητα ξεχωριστά, η οποία θα αναγνωρίζεται από τη συνάρτηση inspect.getdoc() και θα εμφανίζεται στην έξοδο της help().

• __class__ assignment works only if both classes have the same __slots__.

• Το Multiple inheritance με πολλαπλές γονικές κλάσεις που χρησιμοποιούν __slots__ μπορεί να χρησιμοποιηθεί, αλλά επιτρέπεται μόνο ένας γονέας να έχει ορίσει ιδιότητες μέσω των slots (οι υπόλοιπες γονικές κλάσεις πρέπει να έχουν κενή διάταξη slots) - παραβιάσεις αυτού κάνουν raise TypeError.

• Εάν χρησιμοποιείται ένας iterator για __slots__ τότε δημιουργείται ένας descriptor για κάθε μία από τις τιμές του iterator. Ωστόσο, το χαρακτηριστικό __slots__ θα είναι ένας κενός iterator.

3.3.3. Προσαρμογή δημιουργίας κλάσης

Όποτε μια κλάση κληρονομεί από μια άλλη κλάση, τη __init_subclass__() καλείται μια γονική κλάση. Με αυτόν τον τρόπο, είναι δυνατόν να γραφτούν κλάσεις που αλλάζουν τη συμπεριφορά των υποκλάσεων. Αυτό σχετίζεται στενά με τους decorators των κλάσεων, αλλά όπου οι decorators κλάσεων επηρεάζουν μόνο τη συγκεκριμένη κλάση στην οποία εφαρμόζονται, το __init_subclass__ ισχύει αποκλειστικά για μελλοντικές υποκλάσεις της κλάσης που ορίζουν τη μέθοδο.

classmethod object.__init_subclass__(cls)

Αυτή η μέθοδος καλείται κάθε φορά που η κλάση περιέχει υποκλάση. Το cls είναι τότε η νέα υποκλάση. Εάν οριστεί ως μια κανονική μέθοδος στιγμιοτύπου, αυτή η μέθοδος μετατρέπεται σιωπηρά σε μέθοδο κλάσης.

Keyword arguments which are given to a new class are passed to the parent’s class __init_subclass__. For compatibility with other classes using __init_subclass__, one should take out the needed keyword arguments and pass the others over to the base class, as in:

class Philosopher:
    def __init_subclass__(cls, /, default_name, **kwargs):
        super().__init_subclass__(**kwargs)
        cls.default_name = default_name

class AustralianPhilosopher(Philosopher, default_name="Bruce"):
    pass

Η προεπιλεγμένη υλοποίηση object.__init_subclass__ δεν κάνει τίποτα, αλλά δημιουργεί ένα σφάλμα εάν καλείται με οποιαδήποτε ορίσματα.

Σημείωση

Η υπόδειξη μετακλάσης metaclass καταναλώνεται από τα υπόλοιπα μηχανήματα τύπου και δεν μεταβιβάζεται ποτέ στις υλοποιήσεις __init_subclass__. Η πραγματική μετακλάση (και όχι η ρητή υπόδειξη) μπορεί να προσπελαστεί ως type(cls).

Νέο στην έκδοση 3.6.

Όταν δημιουργείται μια κλάση, η type.__new__() σαρώνει τις μεταβλητές κλάσης και πραγματοποιεί επανάκληση σε εκείνες με ένα __set_name__() hook.

object.__set_name__(self, owner, name)

Καλείται αυτόματα τη στιγμή που δημιουργείται η ιδιοκτήτρια κλάση owner. Το αντικείμενο έχει εκχωρηθεί στο name σε αυτήν την κλάση:

class A:
    x = C()  # Automatically calls: x.__set_name__(A, 'x')

Εάν η μεταβλητή κλάσης εκχωρηθεί μετά τη δημιουργία της κλάσης, η __set_name__() δεν θα κληθεί αυτόματα. Εάν χρειάζεται, η __set_name__() μπορεί να κληθεί απευθείας:

class A:
   pass

c = C()
A.x = c                  # The hook is not called
c.__set_name__(A, 'x')   # Manually invoke the hook

Δείτε το Δημιουργία αντικειμένου κλάσης για περισσότερες λεπτομέρειες.

Νέο στην έκδοση 3.6.

3.3.3.1. Μετα-κλάσεις

Από προεπιλογή, οι κλάσεις κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας type(). Το σώμα κλάσης εκτελείται σε νέο χώρο ονομάτων και το όνομα της κλάσης συνδέεται τοπικά με το αποτέλεσμα του type(name, bases, namespace).

Η διαδικασία δημιουργία κλάσης μπορεί να προσαρμοστεί μεταβιβάζοντας το όρισμα λέξης-κλειδιού metaclass στη γραμμή ορισμού κλάσης ή κληρονομώντας από μια υπάρχουσα κλάση που περιλάμβανε ένα τέτοιο όρισμα. Στο παρακάτω παράδειγμα, τόσο το MyClass και MySubclass είναι περιπτώσεις του Meta:

class Meta(type):
    pass

class MyClass(metaclass=Meta):
    pass

class MySubclass(MyClass):
    pass

Οποιαδήποτε άλλα ορίσματα λέξης-κλειδιού που καθορίζονται στον ορισμό κλάσης μεταβιβάζονται σε όλες τις λειτουργίες μετακλάσης που περιγράφονται παρακάτω.

Όταν εκτελείται ένας ορισμός κλάσης, εμφανίζονται τα ακόλουθα βήματα:

• Οι εγγραφές MRO επιλύονται∙

• καθορίζεται η κατάλληλη μετακλάση∙

• προετοιμάζεται ο χώρος ονομάτων της κλάσης∙

• εκτελείται το σώμα της κλάσης∙

• δημιουργείται το αντικείμενο της κλάσης.

3.3.3.2. Επίλυση εγγραφών MRO

If a base that appears in class definition is not an instance of type, then an __mro_entries__ method is searched on it. If found, it is called with the original bases tuple. This method must return a tuple of classes that will be used instead of this base. The tuple may be empty, in such case the original base is ignored.

Δείτε επίσης

PEP 560 - Core support for typing module and generic types

3.3.3.3. Προσδιορισμός της κατάλληλης μετακλάσης

Η κατάλληλη μετακλάση για έναν ορισμό κλάσης καθορίζεται ως εξής:

• εάν δεν δίνονται βάσεις και καμία ρητή μετακλάση, τότε χρησιμοποιείται η type() ∙

• εάν δοθεί μια ρητή μετακλάση και δεν είναι ένα στιγμιότυπο της type(), τότε χρησιμοποιείται απευθείας ως μετακλάση∙

• εάν ένα στιγμιότυπο της type() δίνεται ως ρητή μετακλάση ή ορίζονται βάσεις, τότε χρησιμοποιείται η πιο παραγόμενη μετακλάση.

Η πιο παραγόμενη μετακλάση επιλέγεται από τη ρητά καθορισμένη μετακλάση (εάν υπάρχει) και τις μετακλάσεις (δηλαδή type(cls)) όλων των καθορισμένων βασικών κλάσεων. Η πιο παραγόμενη μετακλάση είναι αυτή που είναι υπο-τύπος όλων αυτών των υποψήφιων μετακλάσεων. Εάν καμία από τις υποψήφιες μετακλάσεις δεν πληροί αυτό το κριτήριο, τότε ο ορισμός της κλάσης θα αποτύχει με TypeError.

3.3.3.4. Προετοιμασία του χώρου ονομάτων της κλάσης

Μόλις εντοπιστεί η κατάλληλη μετακλάση, τότε προετοιμάζεται ο χώρος ονομάτων της κλάσης. Εάν η μετακλάση έχει ένα χαρακτηριστικό __prepare__, ονομάζεται namespace = metaclass.__prepare__(name, bases, **kwds) (όπου τα πρόσθετα ορίσματα λέξης-κλειδιού, εάν υπάρχουν, προέρχονται από τον ορισμό της κλάσης). Η μέθοδος __prepare__ θα πρέπει να υλοποιηθεί ως μέθοδος classmethod. Ο χώρος ονομάτων που επιστρέφεται από το __prepare__ μεταβιβάζεται στο __new__, αλλά όταν δημιουργείται το τελικό αντικείμενο κλάσης, ο χώρος ονομάτων αντιγράφεται σε ένα νέο dict.

Εάν η μετακλάση δεν έχει χαρακτηριστικό __prepare__, τότε ο χώρος ονομάτων κλάσης αρχικοποιείται ως κενή ταξινομημένη αντιστοίχιση.

Δείτε επίσης

PEP 3115 - Μετακλάσεις στην Python 3000

Παρουσιάστηκε το άγκιστρο χώρου ονομάτων __prepare__

3.3.3.5. Εκτέλεση του σώματος της κλάσης

Το σώμα της κλάσης εκτελείται (περίπου) ως exec(body, globals(), namespace). Η βασική διαφορά από μια κανονική κλήση στην exec() είναι ότι το λεξικό πεδίο εφαρμογής επιτρέπει στο σώμα της κλάσης (συμπεριλαμβανομένων οποιωνδήποτε μεθόδων) να παραπέμπει σε ονόματα από το τρέχον και το εξωτερικό πεδίο εφαρμογής όταν ο ορισμός κλάσης εμφανίζεται μέσα σε μια συνάρτηση.

Ωστόσο, ακόμα και όταν ο ορισμός της κλάσης εμφανίζεται μέσα στη συνάρτηση, οι μέθοδοι που ορίζονται μέσα στην κλάση εξακολουθούν να μην μπορούν να δουν ονόματα που ορίζονται στο πεδίο της κλάσης. Οι μεταβλητές κλάσης πρέπει να είναι προσβάσιμες μέσω της πρώτης παραμέτρου των μεθόδων στιγμιοτύπου ή κλάσης ή μέσω της σιωπηρής αναφοράς __class__ με λεξικό που περιγράφεται στην επόμενη ενότητα.

3.3.3.6. Δημιουργία αντικειμένου κλάσης

Μόλις ο χώρος ονομάτων της κλάσης έχει συμπληρωθεί εκτελώντας το σώμα της κλάσης, το αντικείμενο της κλάσης δημιουργείται καλώντας metaclass(name, bases, namespace, **kwds) (οι πρόσθετε λέξεις-κλειδιά που μεταβιβάζονται εδώ είναι οι ίδιες με αυτές που διαβιβάζονται στο __prepare__).

Αυτό το αντικείμενο κλάσης είναι αυτό που θα αναφέρεται με τη μορφή μηδενικού ορίσματος του super(). Το __class__ είναι μια σιωπηρή αναφορά κλεισίματος που δημιουργείται από τον μεταγλωττιστή εάν οποιεσδήποτε μέθοδοι σε ένα σώμα κλάσης αναφέρονται είτε σε __class__ είτε σε super. Αυτό επιτρέπει στη μορφή μηδενικού ορίσματος του super() να προσδιορίζει σωστά την κλάση που ορίζεται με βάση το λεξικό πεδίο εφαρμογής, ενώ η κλάση ή το παράδειγμα που χρησιμοποιήθηκε για την πραγματοποίηση της τρέχουσας κλήσης προσδιορίζεται με βάση το πρώτο όρισμα που μεταβιβάστηκε στη μέθοδο.

Λεπτομέρεια υλοποίησης CPython: Στη CPython 3.6 και μεταγενέστερα, το κελί __class__ μεταβιβάζεται στην μετακλάση ως μια καταχώρηση __classcell__ στον χώρο ονομάτων της κλάσης. Εάν υπάρχει, αυτό πρέπει να διαδοθεί μέχρι την κλήση type.__new__, προκειμένου η κλάση να έχει ως αποτέλεσμα να αρχικοποιηθεί σωστά ώστε να γίνει σωστά. Αν δεν το κάνετε αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα μια RuntimeError στην Python 3.8.

Κατά τη χρήση της προεπιλεγμένης μετακλάσης type ή οποιασδήποτε μετακλάσης που τελικά καλεί type.__new__, τα ακόλουθα πρόσθετα βήματα προσαρμογής καλούνται μετά τη δημιουργία του αντικείμενου κλάσης:

1. Η μέθοδος type.__new__ συλλέγει όλα τα χαρακτηριστικά στον χώρο ονομάτων της κλάσης που ορίζουν μια μέθοδο __set_name__() ∙

2. Αυτές οι μέθοδοι __set_name__ καλούνται με την κλάση που ορίζεται και το εκχωρημένο όνομα του συγκεκριμένου χαρακτηριστικού∙

3. Το άγκιστρο __init_subclass__() καλείται στον άμεσο γονέα της νέας κλάσης στη σειρά ανάλυσης της μεθόδου.

Αφού δημιουργηθεί το αντικείμενο κλάσης, μεταβιβάζεται στους decorators κλάσης που περιλαμβάνονται στον ορισμό της κλάσης (εάν υπάρχει) και το αντικείμενο που προκύπτει δεσμεύεται στον τοπικό χώρο ονομάτων ως η καθορισμένη κλάση.

When a new class is created by type.__new__, the object provided as the namespace parameter is copied to a new ordered mapping and the original object is discarded. The new copy is wrapped in a read-only proxy, which becomes the __dict__ attribute of the class object.

Δείτε επίσης

PEP 3135 - Νέο super

Περιγράφει την σιωπηρή αναφορά κλεισίματος __class__

3.3.3.7. Χρήσεις για μετακλάσεις

Οι πιθανές χρήσεις για μετακλάσεις είναι απεριόριστες. Ορισμένες ιδέες που έχουν διερευνηθεί περιλαμβάνουν το enum, την καταγραφή, τον έλεγχο διεπαφής, την αυτόματα ανάθεση την αυτόματη δημιουργία ιδιοτήτων, τους διακομιστές μεσολάβησης, τα πλαίσια και το αυτόματο κλείδωμα/συγχρονισμό πόρων.

3.3.4. Προσαρμογή ελέγχων παρουσίας και υποκλάσης

Οι ακόλουθες μέθοδοι χρησιμοποιούνται για την παράκαμψη της προεπιλεγμένης συμπεριφοράς των ενσωματωμένων συναρτήσεων isinstance() και issubclass().

Συγκεκριμένα, η μετακλάση abc.ABCMeta υλοποιεί αυτές τις μεθόδους προκειμένου να επιτρέψει την προσθήκη Αφηρημένων Βασικών Κλάσεων (ABCs) ως «εικονικές βασικές κλάσεις» σε οποιαδήποτε κλάση ή τύπο (συμπεριλαμβανομένων των ενσωματωμένων τύπων), συμπεριλαμβανομένων άλλων ABCs.

class.__instancecheck__(self, instance)

Επιστρέφετε true εάν το instance θα πρέπει να θεωρείται ένα (άμεσο ή έμμεσο) στιγμιότυπο της class. Εάν ορίζεται, καλείται να υλοποιήσει isinstance(instance, class).

class.__subclasscheck__(self, subclass)

Επιστρέφετε true εάν η subclass πρέπει να θεωρείται μια (άμεση ή έμμεση) υποκλάση της class. Εάν ορίζεται, καλείται να υλοποιήσει issubclass(subclass, class).

Λάβετε υπόψη ότι αυτές οι μέθοδοι αναζητούνται στον τύπο (μετακλάση) μιας κλάσης. Δεν μπορούν να οριστούν ως μέθοδοι κλάσης στην πραγματική κλάση. Αυτό είναι σύμφωνο με την αναζήτηση ειδικών μεθόδων που καλούνται σε στιγμιότυπα, μόνο σε αυτήν την περίπτωση το ίδιο στιγμιότυπο είναι μια κλάση.

Δείτε επίσης

PEP 3119 - Εισάγοντας τις Αφηρημένες Βασικές Κλάσεις

Includes the specification for customizing isinstance() and issubclass() behavior through __instancecheck__() and __subclasscheck__(), with motivation for this functionality in the context of adding Abstract Base Classes (see the abc module) to the language.

3.3.5. Εξομοίωση γενικών τύπων

Όταν χρησιμοποιείτε το type annotations, είναι συχνά χρήσιμο να παραμετροποιήσετε έναν generic type χρησιμοποιώντας τον συμβολισμό σε αγκύλες της Python. Για παράδειγμα, το annotation list[int] μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να υποδηλώσει μια list στην οποία όλα τα στοιχεία της κλάσης είναι τύπου int.

Δείτε επίσης

PEP 484 - Τύπος Hints

Εισάγοντας το πλαίσιο της Python για τύπους annotations

Generic Alias Types

Τεκμηρίωση για αντικείμενα που αντιπροσωπεύουν παραμετροποιημένες γενικές κλάσεις

Generics, user-defined generics και typing.Generic

Τεκμηρίωση για τον τρόπο υλοποίησης γενικών κλάσεων που μπορούν να παραμετροποιηθούν κατά το χρόνο εκτέλεσης και να κατανοηθούν από στατικούς ελεγκτές τύπων.

Μια κλάση γενικά μπορεί να παραμετροποιηθεί μόνο εάν ορίζει την ειδική μέθοδο κλάσης __class_getitem__().

classmethod object.__class_getitem__(cls, key)

Επιστρέφετε ένα αντικείμενο που αντιπροσωπεύει την εξειδίκευση μιας γενικής κλάσης κατά ορίσματα τύπου που βρίσκονται στο key.

Όταν ορίζεται σε μια κλάση, το __class_getitem__() είναι αυτόματα μέθοδος κλάσης. Ως εκ τούτου, δεν χρειάζεται να γίνει decorated με @classmethod όταν ορίζεται.

3.3.5.1. Ο σκοπός του __class_getitem__

Ο σκοπός της __class_getitem__() είναι να επιτρέψει την παραμετροποίηση χρόνου εκτέλεσης των γενικών κλάσεων τυπικής βιβλιοθήκης προκειμένου να εφαρμοστούν πιο εύκολα type hints σε αυτές τις κλάσεις.

Για να εφαρμόσουν προσαρμοσμένες γενικές κλάσεις που μπορούν να παραμετροποιηθούν κατά το χρόνο εκτέλεσης και να κατανοηθούν από στατικούς ελεγκτές τύπων, οι χρήστες θα πρέπει είτε να κληρονομήσουν από μια τυπική κλάση βιβλιοθήκης που ήδη υλοποιεί τη __class_getitem__(), είτε να κληρονομήσουν από την typing.Generic, η οποία έχει τη δική της υλοποίηση του __class_getitem__().

Προσαρμοσμένες υλοποιήσεις της __class_getitem__() σε κλάσεις που ορίζονται εκτός της τυπικής βιβλιοθήκης ενδέχεται να μην είναι κατανοητές από ελεγκτές τύπων τρίτου μέρους, όπως το mypy. Η χρήση __class_getitem__() σε οποιαδήποτε κλάση για άλλους σκοπούς εκτός από την υπόδειξη τύπων δεν ενθαρρύνεται.

3.3.5.2. __class_getitem__ έναντι __getitem__

Συνήθως, η subscription ενός αντικειμένου που χρησιμοποιεί αγκύλες θα καλεί τη μέθοδο του στιγμιοτύπου __getitem__() που ορίζεται στην κλάση του αντικειμένου. Ωστόσο, εάν το αντικείμενο που εγγράφεται είναι το ίδιο μια κλάση, η μέθοδος της κλάσης __class_getitem__() μπορεί να κληθεί αντί να γίνει. Το __class_getitem__() θα πρέπει να επιστρέψει ένα αντικείμενο GenericAlias, εάν έχει οριστεί σωστά.

Παρουσιάζεται με το expression obj[x], ο διερμηνέας Python ακολουθεί κάτι σαν την ακόλουθη διαδικασία για να αποφασίσει εάν θα πρέπει να κληθεί __getitem__() ή __class_getitem__():

from inspect import isclass

def subscribe(obj, x):
    """Return the result of the expression `obj[x]`"""

    class_of_obj = type(obj)

    # If the class of obj defines __getitem__,
    # call class_of_obj.__getitem__(obj, x)
    if hasattr(class_of_obj, '__getitem__'):
        return class_of_obj.__getitem__(obj, x)

    # Else, if obj is a class and defines __class_getitem__,
    # call obj.__class_getitem__(x)
    elif isclass(obj) and hasattr(obj, '__class_getitem__'):
        return obj.__class_getitem__(x)

    # Else, raise an exception
    else:
        raise TypeError(
            f"'{class_of_obj.__name__}' object is not subscriptable"
        )

Στην Python, όλες οι κλάσεις είναι οι ίδιες παρουσίες άλλων κλάσεων. Η κλάση μιας κλάσης είναι γνωστή ως metaclass αυτής της κλάσης, και οι περισσότερες κλάσεις έχουν ως μετακλάση την κλάση type. Η type δεν ορίζει το __getitem__(), πράγμα που σημαίνει ότι εκφράσεις όπως list[int], dict[str, float] και tuple[str, bytes] έχουν ως αποτέλεσμα την κλήση της __class_getitem__():

>>> # list has class "type" as its metaclass, like most classes:
>>> type(list)
<class 'type'>
>>> type(dict) == type(list) == type(tuple) == type(str) == type(bytes)
True
>>> # "list[int]" calls "list.__class_getitem__(int)"
>>> list[int]
list[int]
>>> # list.__class_getitem__ returns a GenericAlias object:
>>> type(list[int])
<class 'types.GenericAlias'>

Ωστόσο, εάν μια κλάση έχει μια προσαρμοσμένη μετακλάση που ορίζει __getitem__(), η εγγραφή στην κλάση μπορεί να οδηγήσει σε διαφορετική συμπεριφορά. Ένα παράδειγμα αυτού μπορεί να βρεθεί στο module __getitem__():

>>> from enum import Enum
>>> class Menu(Enum):
...     """A breakfast menu"""
...     SPAM = 'spam'
...     BACON = 'bacon'
...
>>> # Enum classes have a custom metaclass:
>>> type(Menu)
<class 'enum.EnumMeta'>
>>> # EnumMeta defines __getitem__,
>>> # so __class_getitem__ is not called,
>>> # and the result is not a GenericAlias object:
>>> Menu['SPAM']
<Menu.SPAM: 'spam'>
>>> type(Menu['SPAM'])
<enum 'Menu'>

Δείτε επίσης

PEP 560 - Βασική υποστήριξη για module πληκτρολόγησης και γενικούς τύπους

Παρουσίαση της __class_getitem__(), και περιγραφή του πότε ένα subscription έχει ως αποτέλεσμα την κλήση __class_getitem__() αντί για __getitem__()

3.3.6. Εξομοίωση αντικειμένων με δυνατότητα κλήσης

object.__call__(self[, args...])

Called when the instance is «called» as a function; if this method is defined, x(arg1, arg2, ...) roughly translates to type(x).__call__(x, arg1, ...).

3.3.7. Εξομοίωση τύπων κοντέινερ

The following methods can be defined to implement container objects. Containers usually are sequences (such as lists or tuples) or mappings (like dictionaries), but can represent other containers as well. The first set of methods is used either to emulate a sequence or to emulate a mapping; the difference is that for a sequence, the allowable keys should be the integers k for which 0 <= k < N where N is the length of the sequence, or slice objects, which define a range of items. It is also recommended that mappings provide the methods keys(), values(), items(), get(), clear(), setdefault(), pop(), popitem(), copy(), and update() behaving similar to those for Python’s standard dictionary objects. The collections.abc module provides a MutableMapping abstract base class to help create those methods from a base set of __getitem__(), __setitem__(), __delitem__(), and keys(). Mutable sequences should provide methods append(), count(), index(), extend(), insert(), pop(), remove(), reverse() and sort(), like Python standard list objects. Finally, sequence types should implement addition (meaning concatenation) and multiplication (meaning repetition) by defining the methods __add__(), __radd__(), __iadd__(), __mul__(), __rmul__() and __imul__() described below; they should not define other numerical operators. It is recommended that both mappings and sequences implement the __contains__() method to allow efficient use of the in operator; for mappings, in should search the mapping’s keys; for sequences, it should search through the values. It is further recommended that both mappings and sequences implement the __iter__() method to allow efficient iteration through the container; for mappings, __iter__() should iterate through the object’s keys; for sequences, it should iterate through the values.

object.__len__(self)

Called to implement the built-in function len(). Should return the length of the object, an integer >= 0. Also, an object that doesn’t define a __bool__() method and whose __len__() method returns zero is considered to be false in a Boolean context.

Λεπτομέρεια υλοποίησης CPython: In CPython, the length is required to be at most sys.maxsize. If the length is larger than sys.maxsize some features (such as len()) may raise OverflowError. To prevent raising OverflowError by truth value testing, an object must define a __bool__() method.

object.__length_hint__(self)

Called to implement operator.length_hint(). Should return an estimated length for the object (which may be greater or less than the actual length). The length must be an integer >= 0. The return value may also be NotImplemented, which is treated the same as if the __length_hint__ method didn’t exist at all. This method is purely an optimization and is never required for correctness.

Νέο στην έκδοση 3.4.

Σημείωση

Η διαδικασία τμηματοποίησης γίνεται αποκλειστικά με τις ακόλουθες τρεις μεθόδους. Μια κλήση όπως

a[1:2] = b

μεταφράζεται σε

a[slice(1, 2, None)] = b

και ούτω καθεξής. Τα στοιχεία τμήματος που λείπουν συμπληρώνονται πάντα με None.

object.__getitem__(self, key)

Called to implement evaluation of self[key]. For sequence types, the accepted keys should be integers and slice objects. Note that the special interpretation of negative indexes (if the class wishes to emulate a sequence type) is up to the __getitem__() method. If key is of an inappropriate type, TypeError may be raised; if of a value outside the set of indexes for the sequence (after any special interpretation of negative values), IndexError should be raised. For mapping types, if key is missing (not in the container), KeyError should be raised.

Σημείωση

Οι βρόχοι for αναμένουν ότι θα γίνει raise ένα IndexError για παράνομα ευρετήρια για να επιτρέπεται ο σωστός εντοπισμός του τέλους της ακολουθίας.

Σημείωση

Όταν το subscripting μια class, η μέθοδος ειδικής κλάσης __class_getitem__() μπορεί να κληθεί αντί για __getitem__(). Δείτε το __class_getitem__ έναντι __getitem__ για περισσότερες λεπτομέρειες.

object.__setitem__(self, key, value)

Καλείται για την υλοποίηση της ανάθεσης στο self[key]. Ίδια σημείωση με το __getitem__(). Αυτό θα πρέπει να εφαρμοστεί μόνο για αντιστοιχίσεις εάν τα αντικείμενα υποστηρίζουν αλλαγές στις τιμές για κλειδιά ή εάν μπορούν να προστεθούν νέα κλειδιά ή για ακολουθίες εάν μπορούν να αντικατασταθούν στοιχεία. Θα πρέπει να δημιουργηθούν οι ίδιες εξαιρέσεις για ακατάλληλες τιμές key όπως και για τη μέθοδο __getitem__().

object.__delitem__(self, key)

Κλήθηκε για την υλοποίηση της διαγραφής του self[key]. Ίδια σημείωση με το __getitem__(). Αυτό θα πρέπει να εφαρμόζεται μόνο για αντιστοιχίσεις εάν τα αντικείμενα υποστηρίζουν την αφαίρεση πλήκτρων ή για ακολουθίες εάν μπορούν να αφαιρεθούν στοιχεία από την ακολουθία. Θα πρέπει να δημιουργηθούν οι ίδιες εξαιρέσεις για ακατάλληλες τιμές key όπως και για τη μέθοδο __getitem__().

object.__missing__(self, key)

Κλήθηκε από dict.__getitem__() για την υλοποίηση του self[key] για υποκλάσεις dict όταν το κλειδί δεν υπάρχει στο λεξικό.

object.__iter__(self)

Αυτή η μέθοδος καλείται όταν απαιτείται ένας iterator για ένα κοντέινερ. Αυτή η μέθοδος θα πρέπει να επιστρέψει ένα νέο αντικείμενο iterator που μπορεί να επαναλάβει όλα τα αντικείμενα στο κοντέινερ. Για αντιστοιχίσεις, θα πρέπει να επαναλαμβάνεται πάνω από τα κλειδιά του κοντέινερ.

object.__reversed__(self)

Καλείται (εάν υπάρχει) από την ενσωματωμένη reversed() για την υλοποίηση της αντίστροφης επανάληψης. Θα πρέπει να επιστρέψει ένα νέο iterator αντικείμενο που επαναλαμβάνεται πάνω από όλα τα αντικείμενα στο κοντέινερ με αντίστροφη σειρά.

Εάν η μέθοδος __reversed__() δεν παρέχεται, η ενσωματωμένη reversed() θα χρησιμοποιήσει το πρωτόκολλο ακολουθίας (__len__() και __getitem__()). Τα αντικείμενα που υποστηρίζουν το πρωτόκολλο ακολουθίας θα πρέπει να παρέχουν μόνο τη __reversed__() εάν μπορούν να παρέχουν μια υλοποίηση που είναι πιο αποτελεσματική από αυτή που παρέχεται από τη reversed().

Οι τελεστές τεστ ιδιότητας μέλους (in και not in) συνήθως υλοποιούνται ως επανάληψη μέσω ενός κοντέινερ. Ωστόσο, τα αντικείμενα κοντέινερ μπορούν να παρέχουν την ακόλουθη ειδική μέθοδο μια μια αποτελεσματική υλοποίηση, η οποία επίσης δεν απαιτεί το αντικείμενο να είναι επαναλαμβανόμενο.

object.__contains__(self, item)

Καλείται για την εφαρμογή τελεστών δοκιμής ιδιότητας μέλους. Θα πρέπει να επιστρέψει true εάν το item είναι στο self, false διαφορετικά. Για την αντιστοίχιση αντικειμένων, αυτό θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τα κλειδιά της αντιστοίχισης αντί για τις τιμές ή τα ζεύγη κλειδιών-στοιχείων.

Για αντικείμενα που δεν ορίζουν __contains__(), το τεστ ιδιότητας δοκιμάζει πρώτα την επανάληψη μέσω __iter__(), και μετά το παλιό πρωτόκολλο επανάληψης ακολουθίας μέσω __getitem__(), δείτε this section in the language reference.

3.3.8. Εξομοίωση αριθμητικών τύπων

Οι ακόλουθες μέθοδοι μπορούν να οριστούν για την εξομοίωση αριθμητικών αντικειμένων. Οι μέθοδοι που αντιστοιχούν σε πράξεις που δεν υποστηρίζονται από το συγκεκριμένο είδος αριθμού που υλοποιείται (π.χ. λειτουργίες bitwise για μη ακέραιους αριθμούς) θα πρέπει να παραμείνουν απροσδιόριστες.

object.__add__(self, other)

object.__sub__(self, other)

object.__mul__(self, other)

object.__matmul__(self, other)

object.__truediv__(self, other)

object.__floordiv__(self, other)

object.__mod__(self, other)

object.__divmod__(self, other)

object.__pow__(self, other[, modulo])

object.__lshift__(self, other)

object.__rshift__(self, other)

object.__and__(self, other)

object.__xor__(self, other)

object.__or__(self, other)

These methods are called to implement the binary arithmetic operations (+, -, *, @, /, //, %, divmod(), pow(), **, <<, >>, &, ^, |). For instance, to evaluate the expression x + y, where x is an instance of a class that has an __add__() method, x.__add__(y) is called. The __divmod__() method should be the equivalent to using __floordiv__() and __mod__(); it should not be related to __truediv__(). Note that __pow__() should be defined to accept an optional third argument if the ternary version of the built-in pow() function is to be supported.

If one of those methods does not support the operation with the supplied arguments, it should return NotImplemented.

object.__radd__(self, other)

object.__rsub__(self, other)

object.__rmul__(self, other)

object.__rmatmul__(self, other)

object.__rtruediv__(self, other)

object.__rfloordiv__(self, other)

object.__rmod__(self, other)

object.__rdivmod__(self, other)

object.__rpow__(self, other[, modulo])

object.__rlshift__(self, other)

object.__rrshift__(self, other)

object.__rand__(self, other)

object.__rxor__(self, other)

object.__ror__(self, other)

These methods are called to implement the binary arithmetic operations (+, -, *, @, /, //, %, divmod(), pow(), **, <<, >>, &, ^, |) with reflected (swapped) operands. These functions are only called if the left operand does not support the corresponding operation 3 and the operands are of different types. 4 For instance, to evaluate the expression x - y, where y is an instance of a class that has an __rsub__() method, y.__rsub__(x) is called if x.__sub__(y) returns NotImplemented.

Λάβετε υπόψη ότι το τριαδικό pow() δεν θα προσπαθήσει να καλέσει το __rpow__() (οι κανόνες εξαναγκασμού θα γίνουν πολύ περίπλοκοι).

Σημείωση

Εάν ο τύπος του δεξιού τελεστή είναι υποκλάση του τύπου του αριστερού τελεστή και αυτή η υποκλάση παρέχει μια διαφορετική υλοποίηση της ανακλώμενης μεθόδου για τη λειτουργία, αυτή η μέθοδος θα κληθεί πριν από τη μη ανακλώμενη μέθοδο του αριστερού τελεστή. Αυτή η συμπεριφορά επιτρέπει στις υποκλάσεις να παρακάμπτουν τις πράξεις των προγόνων τους.

object.__iadd__(self, other)

object.__isub__(self, other)

object.__imul__(self, other)

object.__imatmul__(self, other)

object.__itruediv__(self, other)

object.__ifloordiv__(self, other)

object.__imod__(self, other)

object.__ipow__(self, other[, modulo])

object.__ilshift__(self, other)

object.__irshift__(self, other)

object.__iand__(self, other)

object.__ixor__(self, other)

object.__ior__(self, other)

These methods are called to implement the augmented arithmetic assignments (+=, -=, *=, @=, /=, //=, %=, **=, <<=, >>=, &=, ^=, |=). These methods should attempt to do the operation in-place (modifying self) and return the result (which could be, but does not have to be, self). If a specific method is not defined, the augmented assignment falls back to the normal methods. For instance, if x is an instance of a class with an __iadd__() method, x += y is equivalent to x = x.__iadd__(y) . Otherwise, x.__add__(y) and y.__radd__(x) are considered, as with the evaluation of x + y. In certain situations, augmented assignment can result in unexpected errors (see Γιατί το a_tuple[i] += [“item”] δημιουργεί μια εξαίρεση όταν λειτουργεί η προσθήκη;), but this behavior is in fact part of the data model.

object.__neg__(self)

object.__pos__(self)

object.__abs__(self)

object.__invert__(self)

Καλείται για την υλοποίηση μονομερών αριθμητικών πράξεων (-, +, abs() και ~).

object.__complex__(self)

object.__int__(self)

object.__float__(self)

Καλείται για την υλοποίηση των ενσωματωμένων συναρτήσεων complex(), int() και float(). Θα πρέπει να επιστρέψει μια τιμή του κατάλληλου τύπου.

object.__index__(self)

Καλείται για υλοποίηση operator.index(), και όποτε η Python χρειάζεται να μετατρέψει χωρίς απώλειες το αριθμητικό αντικείμενο σε ένα ακέραιο αντικείμενο (όπως στη λειτουργία τμηματοποίησης ή στις ενσωματωμένες συναρτήσεις bin(), hex() και oct()). Η παρουσία αυτής της μεθόδου υποδεικνύει ότι το αριθμητικό αντικείμενο είναι ακέραιου τύπου. Πρέπει να επιστρέψει έναν ακέραιο αριθμό.

Εάν οι __int__(), __float__() και __complex__() δεν ορίζονται, τότε οι αντίστοιχες ενσωματωμένες συναρτήσεις int(), float() και complex() επιστρέφουν στο __index__().

object.__round__(self[, ndigits])

object.__trunc__(self)

object.__floor__(self)

object.__ceil__(self)

Καλείται για την υλοποίηση της ενσωματωμένης συνάρτησης round() και math συναρτήσεις trunc(), floor() και ceil(). Εκτός εάν το ndigits μεταβιβαστεί στο __round__() όλες αυτές οι μέθοδοι θα πρέπει να επιστρέψουν την τιμή του αντικειμένου που περικόπτεται σε μια Integral (συνήθως ένα int).

Η ενσωματωμένη συνάρτηση int() επιστρέφει σε __trunc__() εάν δεν έχει οριστεί ούτε __int__() ούτε __index__().

3.3.9. Με τους Διαχειριστές Περιβάλλοντος Δήλωσης

Ένα context manager είναι ένα αντικείμενο που ορίζει το περιβάλλον χρόνου εκτέλεσης που θα καθοριστεί κατά την εκτέλεση μιας πρότασης with. Ο διαχειριστής περιβάλλοντος χειρίζεται την είσοδο και την έξοδο από το επιθυμητό περιβάλλον χρόνου εκτέλεσης για την εκτέλεση του μπλοκ κώδικα. Οι διαχειριστές περιβάλλοντος συνήθως καλούνται χρησιμοποιώντας τη δήλωση with (που περιγράφεται στην ενότητα The with statement), αλλά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν με απευθείας επίκληση των μεθόδων τους.

Οι τυπικές χρήσεις των διαχειριστών περιβάλλοντος περιλαμβάνουν την αποθήκευση και την επαναφορά διαφόρων ειδών καθολικών καταστάσεων, το κλείδωμα και το ξεκλείδωμα πόρων, το κλείσιμο των ανοιχτών αρχείων κ.λπ.

For more information on context managers, see Τύποι Διαχείρισης Περιεχομένου.

object.__enter__(self)

Εισαγάγετε το περιβάλλον χρόνου εκτέλεσης που σχετίζεται με αυτό το αντικείμενο. Η δήλωση with θα δεσμεύσει την επιστρεφόμενη τιμή αυτής της μεθόδου με τους στόχους που καθορίζονται στον όρο as της πρότασης, εάν υπάρχει.

object.__exit__(self, exc_type, exc_value, traceback)

Έξοδος από το περιβάλλον χρόνου εκτέλεσης που σχετίζεται με αυτό το αντικείμενο. Οι παράμετροι περιγράφουν την εξαίρεση που προκάλεσε την έξοδο από το περιβάλλον. Εάν το περιβάλλον είχε βγει χωρίς εξαίρεση, και τα τρία ορίσματα θα είναι None.

Εάν παρέχεται μια εξαίρεση και η μέθοδος επιθυμεί να καταργήσει την εξαίρεση (δηλαδή, να αποτρέψει τη διάδοση της), θα πρέπει να επιστρέψει μια πραγματική τιμή. Διαφορετικά, η εξαίρεση θα διεκπεραιωθεί κανονικά κατά την έξοδο από αυτήν τη μέθοδο.

Note that __exit__() methods should not reraise the passed-in exception; this is the caller’s responsibility.

Δείτε επίσης

PEP 343 - Η πρόταση «with»

Οι προδιαγραφές, το υπόβαθρο και τα παραδείγματα για τη δήλωση Python with.

3.3.10. Προσαρμογή ορισμάτων θέσης στην αντιστοίχιση προτύπων κλάσης

Όταν χρησιμοποιείται ένα όνομα κλάσης σε ένα μοτίβο, τα ορίσματα θέσης στο μοτίβο δεν επιτρέπονται από προεπιλογή, δηλαδή case MyClass(x, y) δεν είναι συνήθως έγκυρη χωρίς ειδική υποστήριξη στο MyClass. Για να μπορέσει να χρησιμοποιήσει αυτό το είδος μοτίβου, η κλάση πρέπει να ορίσει ένα χαρακτηριστικό __match_args__.

object.__match_args__

Σε αυτήν την μεταβλητή κλάσης μπορεί να εκχωρηθεί μια πλειάδα συμβολοσειρών. Όταν αυτή η κλάση χρησιμοποιείται σε ένα μοτίβο κλάσης με ορίσματα θέσης, κάθε όρισμα θέσης θα μετατραπεί σε όρισμα λέξης-κλειδιού, χρησιμοποιώντας την αντίστοιχη τιμή στο __match_args__ ως λέξη-κλειδί. Η απουσία αυτού του χαρακτηριστικού ισοδυναμεί με τη ρύθμιση του σε ().

Για παράδειγμα, εάν το MyClass.__match_args__ είναι ("left", "center", "right") αυτό σημαίνει ότι το case MyClass(x, y) ισοδυναμεί με case MyClass(left=x, center=y). Σημειώστε ότι ο αριθμός των ορισμάτων στο μοτίβο πρέπει να είναι μικρότερος ή ίσος με τον αριθμό των στοιχείων στο __match_args__ ∙ αν είναι μεγαλύτερο, η προσπάθεια αντιστοίχισης μοτίβου θα κάνει raise μια TypeError.

Νέο στην έκδοση 3.10.

Δείτε επίσης

PEP 634 - Αντιστοίχιση δομικών προτύπων

Η προδιαγραφή για τη δήλωση Python match.

3.3.11. Αναζήτηση ειδικής μεθόδου

Για προσαρμοσμένες κλάσεις, οι σιωπηρές επικλήσεις ειδικών μεθόδων είναι εγγυημένο ότι θα λειτουργούν σωστά μόνο εάν ορίζονται στον τύπο ενός αντικειμένου και όχι στο λεξικό στιγμιοτύπου του αντικειμένου. Αυτή η συμπεριφορά είναι ο λόγος για τον οποίο ο ακόλουθος κώδικας κάνει raise μια εξαίρεση:

>>> class C:
...     pass
...
>>> c = C()
>>> c.__len__ = lambda: 5
>>> len(c)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: object of type 'C' has no len()

Η λογική πίσω από αυτήν τη συμπεριφορά έγκειται σε μια σειρά ειδικών μεθόδων όπως __hash__() και __repr__() που υλοποιούνται από όλα τα αντικείμενα, συμπεριλαμβανομένων των αντικειμένων τύπου. Εάν η σιωπηρή αναζήτηση αυτών των μεθόδων χρησιμοποιούσε τη συμβατική διαδικασία αναζήτησης, θα αποτύγχανε όταν καλούνταν στο ίδιο το αντικείμενο τύπου:

>>> 1 .__hash__() == hash(1)
True
>>> int.__hash__() == hash(int)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: descriptor '__hash__' of 'int' object needs an argument

Η εσφαλμένη προσπάθειας επίκλησης μιας μη δεσμευμένης μεθόδου μιας κλάσης με αυτόν τον τρόπο αναφέρεται μερικές φορές ως “σύγχυση μετακλάσης”, και αποφεύγεται με παράκαμψη της παρουσίας κατά την αναζήτηση ειδικών μεθόδων:

>>> type(1).__hash__(1) == hash(1)
True
>>> type(int).__hash__(int) == hash(int)
True

Εκτός από την παράκαμψη οποιωνδήποτε χαρακτηριστικών στιγμιοτύπου για λόγους ορθότητας, η σιωπηρή αναζήτηση ειδική μεθόδου γενικά παρακάμπτει επίσης τη μέθοδο __getattribute__() ακόμη και της μετακλάσης του αντικειμένου:

>>> class Meta(type):
...     def __getattribute__(*args):
...         print("Metaclass getattribute invoked")
...         return type.__getattribute__(*args)
...
>>> class C(object, metaclass=Meta):
...     def __len__(self):
...         return 10
...     def __getattribute__(*args):
...         print("Class getattribute invoked")
...         return object.__getattribute__(*args)
...
>>> c = C()
>>> c.__len__()                 # Explicit lookup via instance
Class getattribute invoked
10
>>> type(c).__len__(c)          # Explicit lookup via type
Metaclass getattribute invoked
10
>>> len(c)                      # Implicit lookup
10

Η παράκαμψη του μηχανισμού __getattribute__() με αυτόν τον τρόπο παρέχει σημαντικά περιθώρια για βελτιστοποιήσεις ταχύτητας εντός του διερμηνέα, με κόστος κάποιας ευελιξίας στον χειρισμό ειδικών μεθόδων (η ειδική μέθοδος πρέπει να οριστεί στο ίδιο το αντικείμενο κλάσης για να καλείται με συνέπεια από τον διερμηνέα).

3.4. Coroutines

3.4.1. Awaitable Αντικείμενα

Ένα αντικείμενο awaitable εφαρμόζει γενικά μια μέθοδο __await__(). Τα Coroutine objects που επιστρέφονται από τις async def συναρτήσεις είναι awaitable.

Σημείωση

The generator iterator objects returned from generators decorated with types.coroutine() or asyncio.coroutine() are also awaitable, but they do not implement __await__().

object.__await__(self)

Must return an iterator. Should be used to implement awaitable objects. For instance, asyncio.Future implements this method to be compatible with the await expression.

Σημείωση

Η γλώσσα δεν θέτει κανέναν περιορισμό στον τύπο ή την τιμή των αντικειμένων που παράγονται από τον iterator που επιστρέφεται από το __await__, καθώς αυτό αφορά συγκεκριμένα την υλοποίηση του πλαισίου ασύγχρονης εκτέλεσης (π.χ. asyncio) που θα διαχειρίζεται το awaitable αντικείμενο.

Νέο στην έκδοση 3.5.

Δείτε επίσης

Το PEP 492 για πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με τα awaitable αντικείμενα.

3.4.2. Coroutine Αντικείμενα

Τα Coroutine objects είναι awaitable αντικείμενα. Η εκτέλεση μιας coroutine μπορεί να ελεγχθεί καλώντας το __await__() και επαναλαμβάνοντας το αποτέλεσμα. Όταν η coroutine ολοκληρώσει την εκτέλεση και επιστρέψει ο iterator κάνει raise την StopIteration, και το χαρακτηριστικό value της εξαίρεσης διατηρεί την τιμή επιστροφής. Εάν η coroutine εγείρει μια εξαίρεση, αυτή διαδίδεται από τον iterator. Οι coroutines δεν πρέπει να κάνουν raise ανεξέλεγκτες εξαιρέσεις StopIteration.

Οι coroutines έχουν επίσης τις μεθόδου που αναφέρονται παρακάτω, οι οποίες είναι ανάλογες με αυτές των γεννητριών (βλ. Generator-iterator methods). Ωστόσο, σε αντίθεση με τις γεννήτριες, οι coroutines δεν υποστηρίζουν άμεσα την επανάληψη.

Άλλαξε στην έκδοση 3.5.2: Είναι ένα RuntimeError να περιμένει κανείς σε μια coroutine περισσότερες από μία φορές.

coroutine.send(value)

Starts or resumes execution of the coroutine. If value is None, this is equivalent to advancing the iterator returned by __await__(). If value is not None, this method delegates to the send() method of the iterator that caused the coroutine to suspend. The result (return value, StopIteration, or other exception) is the same as when iterating over the __await__() return value, described above.

coroutine.throw(value)

coroutine.throw(type[, value[, traceback]])

Κάνει Raise την καθορισμένη εξαίρεση στην coroutine. Αυτή η μέθοδος εκχωρεί στη μέθοδο throw() του iterator που προκάλεσε την αναστολή της coroutine, εάν διαθέτει τέτοια μέθοδο. Διαφορετικά, η εξαίρεση γίνεται raise στο σημείο αναστολής. Το αποτέλεσμα (επιστρεφόμενη τιμή, StopIteration, ή άλλη εξαίρεση) είναι το ίδιο όπως όταν γίνεται επανάληψη πάνω από την τιμή επιστροφής __await__(), που περιγράφεται παραπάνω. Εάν η εξαίρεση δεν περιλαμβάνεται στην coroutine, διαδίδεται πίσω από εκεί που καλέστηκε.

coroutine.close()

Προκαλεί τον καθαρισμό και την έξοδο της coroutine. Εάν η coroutine τεθεί σε αναστολή, αυτή η μέθοδος εκχωρεί πρώτα στην μέθοδο close() του iterator που προκάλεσε την αναστολή της coroutine, εάν έχει τέτοια μέθοδο. Στη συνέχεια, σηκώνει το GeneratorExit στο σημείο αναστολής, με αποτέλεσμα η coroutine να καθαριστεί αμέσως. Τέλος, η coroutine επισημαίνεται ότι έχει τελειώσει την εκτέλεση, ακόμα κι αν δεν ξεκίνησε ποτέ.

Τα αντικείμενα coroutine κλείνουν αυτόματα χρησιμοποιώντας την παραπάνω διαδικασία όταν πρόκειται να καταστραφούν.

3.4.3. Ασύγχρονοι Iterators

Ένας ασύγχρονος iterator μπορεί να καλέσει ασύγχρονο κώδικα με τη μέθοδο __anext__.

Οι ασύγχρονοι iterators μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μια δήλωση async for.

object.__aiter__(self)

Πρέπει να επιστρέψει ένα αντικείμενο ασύγχρονου iterator.

object.__anext__(self)

Πρέπει να επιστρέψει ένα αναμενόμενο που θα έχει ως αποτέλεσμα μια επόμενη τιμή iterator. Θα πρέπει να κάνει raise ένα σφάλμα StopAsyncIteration όταν τελειώσει η επανάληψη.

Παράδειγμα σύγχρονου iterator αντικειμένου:

class Reader:
    async def readline(self):
        ...

    def __aiter__(self):
        return self

    async def __anext__(self):
        val = await self.readline()
        if val == b'':
            raise StopAsyncIteration
        return val

Νέο στην έκδοση 3.5.

Άλλαξε στην έκδοση 3.7: Πριν από την Python 3.7, η __aiter__() θα μπορούσε να επιστρέψει ένα αναμενόμενο που θα επιλύονται σε ένα asynchronous iterator.

Ξεκινώντας με την Python 3.7, η __aiter__() πρέπει να επιστρέψει ένα ασύγχρονο αντικείμενο iterator. Εάν επιστρέφει οτιδήποτε άλλο θα έχει ως αποτέλεσμα ένα σφάλμα TypeError.

3.4.4. Ασύγχρονοι Διαχειριστές Περιβάλλοντος

Ένας ασύγχρονος διαχειριστής περιβάλλοντος είναι ένα διαχειριστής περιβάλλοντος που μπορεί να αναστείλει την εκτέλεση στις μεθόδους __aenter__ και __aexit__.

Οι ασύγχρονοι διαχειριστές περιβάλλοντος μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μια δήλωση async with.

object.__aenter__(self)

Semantically similar to __enter__(), the only difference being that it must return an awaitable.

object.__aexit__(self, exc_type, exc_value, traceback)

Semantically similar to __exit__(), the only difference being that it must return an awaitable.

Ένα παράδειγμα κλάσης ασύγχρονης διαχείρισης περιβάλλοντος:

class AsyncContextManager:
    async def __aenter__(self):
        await log('entering context')

    async def __aexit__(self, exc_type, exc, tb):
        await log('exiting context')

Νέο στην έκδοση 3.5.

Υποσημειώσεις

1

Αυτό είναι δυνατό σε ορισμένες περιπτώσεις να αλλάξει ο τύπος ενός αντικειμένου, υπό ορισμένες ελεγχόμενες συνθήκες. Γενικά δεν είναι καλή ιδέα όμως, καθώς μπορεί να οδηγήσει σε κάποια πολύ περίεργη συμπεριφορά εάν γίνει λάθος χειρισμός.

2

Οι μέθοδοι __hash__(), __iter__(), __reversed__(), και __contains__() έχουν ειδικό χειρισμό για αυτό∙ άλλοι θα εξακολουθήσουν να κάνουν raise ένα TypeError, αλλά μπορεί να το κάνει βασιζόμενος στη συμπεριφορά ότι το None δεν καλείται.

3

«Does not support» here means that the class has no such method, or the method returns NotImplemented. Do not set the method to None if you want to force fallback to the right operand’s reflected method—that will instead have the opposite effect of explicitly blocking such fallback.

4

Για τελεστές του ίδιου τύπου, θεωρείται ότι εάν η μη ανακλώμενη μέθοδος – όπως __add__() – αποτύχει, τότε η συνολική πράξη δεν υποστηρίζεται, γι” αυτό δεν καλείται η ανακλώμενη μέθοδος.