Подтвердить что ты не робот

Python: Как работает наследование __slots__ в подклассах?

В справочной части модели данных Python на слотах есть список заметок об использовании __slots__. Я полностью смущен 1-м и 6-м пунктами, потому что они, кажется, противоречат друг другу.

Первый элемент:

  • При наследовании от класса без __slots__, атрибут __dict__ этого класса всегда будет доступный, поэтому a __slots__ определение в подклассе бессмысленны.

Шестой элемент:

  • Действие a __slots__ объявление ограничивается классом где он определен. В результате, подклассы будут иметь __dict__ если они также не определяют __slots__ (который должен содержать только имена любых дополнительные слоты).

Мне кажется, что эти предметы можно было лучше сформулировать или показать с помощью кода, но я пытался обвести голову вокруг этого, и я все еще смущен. Я понимаю, как __slots__ предполагается использовать, и я пытаюсь лучше понять, как они работают.

Вопрос:

Может кто-нибудь, пожалуйста, объясните мне простым языком, каковы условия для наследования слотов при подклассификации?

(Простые примеры кода были бы полезны, но не обязательно.)

4b9b3361

Ответ 1

Как упоминалось выше, единственной причиной определения __slots__ является сохранение некоторой памяти, когда у вас есть простые объекты с предопределенным набором атрибутов и не нужно, чтобы каждый носил словарь. Это имеет смысл только для классов, из которых вы планируете иметь много примеров, конечно.

Экономия не может быть сразу очевидной - рассмотрим...:

>>> class NoSlots(object): pass
... 
>>> n = NoSlots()
>>> class WithSlots(object): __slots__ = 'a', 'b', 'c'
... 
>>> w = WithSlots()
>>> n.a = n.b = n.c = 23
>>> w.a = w.b = w.c = 23
>>> sys.getsizeof(n)
32
>>> sys.getsizeof(w)
36

Из этого, казалось бы, размер с-слотами больше размера без прорезей! Но это ошибка, потому что sys.getsizeof не учитывает "содержимое объекта", например словарь:

>>> sys.getsizeof(n.__dict__)
140

Поскольку сам dict содержит 140 байт, очевидно, что объект "32 байта" n, как утверждается, не рассматривает все, что связано с каждым экземпляром. Вы можете лучше работать с сторонними расширениями, такими как pympler:

>>> import pympler.asizeof
>>> pympler.asizeof.asizeof(w)
96
>>> pympler.asizeof.asizeof(n)
288

Это гораздо более отчетливо показывает размер памяти, сохраненный __slots__: для простого объекта, такого как этот случай, он немного меньше 200 байт, почти 2/3 от общего объема объекта. Теперь, поскольку в наши дни мегабайт более или менее не имеет большого значения для большинства приложений, это также говорит о том, что __slots__ не стоит беспокоиться, если у вас будет всего несколько тысяч экземпляров на одном время - однако, для миллионов случаев, это действительно делает очень важное различие. Вы также можете получить ускорение микроскопа (частично из-за лучшего использования кеша для небольших объектов с помощью __slots__):

$ python -mtimeit -s'class S(object): __slots__="x","y"' -s's=S(); s.x=s.y=23' 's.x'
10000000 loops, best of 3: 0.37 usec per loop
$ python -mtimeit -s'class S(object): pass' -s's=S(); s.x=s.y=23' 's.x'
1000000 loops, best of 3: 0.604 usec per loop
$ python -mtimeit -s'class S(object): __slots__="x","y"' -s's=S(); s.x=s.y=23' 's.x=45'
1000000 loops, best of 3: 0.28 usec per loop
$ python -mtimeit -s'class S(object): pass' -s's=S(); s.x=s.y=23' 's.x=45'
1000000 loops, best of 3: 0.332 usec per loop

но это в некоторой степени зависит от версии Python (это числа, которые я измеряю с точностью до 2.5, с 2.6, я вижу большее относительное преимущество __slots__ для установки атрибута, но ни один из них не равен все, действительно, крошечное преимущество dis, для получения).

Теперь, в отношении наследования: для экземпляра без ограничений, все классы в своей цепочке наследования также должны иметь экземпляры без dict. Классы с бездисковыми экземплярами - это те, которые определяют __slots__, а также большинство встроенных типов (встроенные типы, чьи экземпляры имеют dicts - это те, на экземплярах которых вы можете установить произвольные атрибуты, такие как функции). Перекрытия в именах слотов не запрещены, но они бесполезны и теряют память, поскольку слоты наследуются:

>>> class A(object): __slots__='a'
... 
>>> class AB(A): __slots__='b'
... 
>>> ab=AB()
>>> ab.a = ab.b = 23
>>> 

как вы видите, вы можете установить атрибут a на экземпляр AB - AB сам определяет только слот b, но он наследует слот a от a. Повторное использование унаследованного слота не запрещено:

>>> class ABRed(A): __slots__='a','b'
... 
>>> abr=ABRed()
>>> abr.a = abr.b = 23

но отнимает немного памяти:

>>> pympler.asizeof.asizeof(ab)
88
>>> pympler.asizeof.asizeof(abr)
96

поэтому нет причин для этого.

Ответ 2

class WithSlots(object):
    __slots__ = "a_slot"

class NoSlots(object):       # This class has __dict__
    pass

Первый элемент

class A(NoSlots):            # even though A has __slots__, it inherits __dict__
    __slots__ = "a_slot"     # from NoSlots, therefore __slots__ has no effect

Шестой пункт

class B(WithSlots):          # This class has no __dict__
    __slots__ = "some_slot"

class C(WithSlots):          # This class has __dict__, because it doesn't
    pass                     # specify __slots__ even though the superclass does.

Вероятно, вам не понадобится использовать __slots__ в ближайшем будущем. Он предназначен только для экономии памяти за счет некоторой гибкости. Если у вас нет десятков тысяч объектов, это не имеет значения.

Ответ 3

Из полученного ответа:

Правильное использование __slots__ - это экономить место в объектах. Вместо того, чтобы иметь динамический dict...

"При наследовании от класса без __slots__ атрибут __dict__ этого класса всегда будет доступен", поэтому добавление собственного __slots__ не может помешать объектам иметь __dict__ и не может сэкономить место.

Бит о __slots__, не унаследованный, немного тупой. Помните, что это волшебный атрибут и не ведет себя как другие атрибуты, а затем перечитывает это, говоря, что это поведение волшебных слотов не наследуется. (Это действительно все для этого.)

Ответ 4

Мое понимание таково:

  • class X не имеет __dict__ <-------> class X, а его суперклассы имеют __slots__ указанный

  • в этом случае фактические слоты класса состоят из объединения объявлений __slots__ для X и его суперклассов; поведение undefined (и станет ошибкой), если это объединение не является непересекающимся

Ответ 5

Python: Как действительно наследование __slots__ в подклассах действительно работает?

Я полностью смущен 1-м и 6-м пунктами, потому что они, кажется, противоречат друг другу.

Эти предметы фактически не противоречат друг другу. Первый относится к подклассам классов, которые не реализуют __slots__, второй относится к подклассам классов, которые реализуют __slots__.

Подклассы классов, которые не реализуют __slots__

Я все больше понимаю, что, как и полагалось, документы Python (по праву), они не идеальны, особенно в отношении менее используемых функций языка. Я бы изменил docs следующим образом:

При наследовании от класса без __slots__ атрибут __dict__этого класса всегда будет доступно , поэтому определение __slots__ в подкласс не имеет смысла.

__slots__ по-прежнему имеет значение для такого класса. Он документирует ожидаемые имена атрибутов класса. Он также создает слоты для этих атрибутов - они получат более быстрый поиск и используют меньше места. Он просто позволяет использовать другие атрибуты, которые будут назначены __dict__.

Подклассы классов, которые реализуют __slots__

Действие объявления __slots__ ограничено классом, в котором он определено. В результате подклассы будут иметь __dict__, если они не будут также определить __slots__ (который должен содержать только имена любых дополнительных слотов).

Ну, это тоже не совсем правильно. Действие объявления __slots__ не ограничивается только классом, где он определен. Например, они могут иметь последствия для множественного наследования.

Я бы изменил это на:

Для классов в дереве наследования, которые определяют подклассы __slots__,, будут иметь __dict__, если они не будут также определить __slots__ (который должен содержать только имена любых дополнительных слотов).

(Подробнее о __slots__, см. мой ответ здесь.)