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python - 为什么使用描述符可以引入 __slots__？

问题描述

在“Python 的历史”系列的这篇博文中，Guido van Rossum 指出：

描述符的另一个增强功能是在类中引入了 __slots__ 属性。

我将这句话理解为：在引擎盖下 __slots__ 是由描述符实现的。

但与我的解释相反，Guido van Rossum 后来写了几行：

在幕后，此功能的实现完全在 C 中完成，并且非常高效。

那么，__slots__ 不是由描述符实现的吗？

但两句话之后，他又写道：

__slots__ 不仅是描述符的有趣应用，...

那么，__slots__ 和描述符的实际情况是什么？

__slots__ 是否由描述符实现？如果是的话：如何？

标签： pythonslotspython-descriptors

解决方案

这些陈述并不自相矛盾。定义的属性__slots__是所创建类的描述符，并且该描述符的实现是用 C 编写的（假设是 CPython）。

描述符类被调用member_descriptor，从这个示例代码可以看出：

import inspect

class Test:
    __slots__ = 'a',
    def __init__(self, a):
        self.a = a

type(Test.a)                        # member_descriptor
inspect.isdatadescriptor(Test.a)    # True
inspect.ismemberdescriptor(Test.a)  # True

在 GitHub 上的 CPython 存储库上快速搜索发现了它的 C 实现（CPython 版本 3.8.0 的链接）。

更详细一点：

Python 类本质上是一个dict带有（很多）花里胡哨的东西。另一方面，有一些 Python-C 类使用 C-struct来实现 Python 类。这样的 C 结构比字典更快并且需要（显着）更少的内存，即使它只包含 Python 对象（基本上是一个包含对 Python 对象的引用的 C 数组）。

为了使“普通”Python 类可以受益于更快的访问和减少的内存占用__slots__。一个类__slots__将本质上转换为一个 C 结构。然而，为了使属性查找/设置/删除映射到相应的struct成员成为可能，需要某种翻译层（描述符）。中定义的成员的翻译层__slots__是member_descriptor.

__slots__因此，当您在-class的实例上查找属性时，您将获得 amember_descriptor并且member_descriptor它将知道如何获取/设置/删除基础 C- 的成员struct。

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