что такое атрибут dict объекта python

Заметки об объектной системе языка Python ч.1

Несколько заметок об объектной системе python’a. Рассчитаны на тех, кто уже умеет программировать на python. Речь идет только о новых классах (new-style classes) в python 2.3 и выше. В этой статье рассказывается, что такое объекты и как происходит поиск атрибутов.

Объекты

У a тоже есть __dict__ и __class__:

Класс и тип — это одно и то же.

a.__dict__ — это словарь, в котором находятся внутренние (или специфичные для объекта) атрибуты, в данном случае ‘name’. А в a.__class__ класс (тип).

И, например, в методах класса присваивание self.foo = bar практически идентично self.__dict__[‘foo’] = bar или сводится к аналогичному вызову.

В __dict__ объекта нет методов класса, дескрипторов, классовых переменных, свойств, статических методов класса, все они определяются динамически с помощью класса из __class__ атрибута, и являются специфичными именно для класса (типа) объекта, а не для самого объекта.

Пример. Переопределим класс объекта a:

Смотрим, что поменялось.

Значение a.name осталось прежним, т.е. __init__ не вызывался при смене класса.

Работа с атрибутам объекта: установка, удаление и поиск, равносильна вызову встроенных функций settattr, delattr, getattr:

a.x = 1 setattr(a, ‘x’, 1)
del a.x delattr(a, ‘x’)
a.x getattr(a, ‘x’)

При этом стоит стоит понимать, что setattr и delattr влияют и изменяют только сам объект (точнее a.__dict__), и не изменяют класс объекта.

qux — является классовой переменной, т.е. она «принадлежит» классу B, а не объекту a:

Если мы попытаемся удалить этот атрибут, то получим ошибку, т.к. delattr будет пытаться удалить атрибут из a.__dict__

Далее, если мы попытаемся изменить (установить) атрибут, setattr поместит его в __dict__, специфичный для данного, конкретного объекта.

Ну и раз есть ‘qux’ в __dict__ объекта, его можно удалить с помощью delattr:

После удаления, a.qux будет возвращать значение классовой переменной:

Объекты и классы

Классы — это объекты, и у них тоже есть специальные атрибуты __class__ и __dict__.

>>> class A ( object ):
. pass
.

Правда __dict__ у классов не совсем словарь

Но __dict__ ответственен за доступ к внутреннему пространству имен, в котором хранятся методы, дескрипторы, переменные, свойства и прочее:

В классах помимо __class__ и __dict__, имеется еще несколько специальных атрибутов: __bases__ — список прямых родителей, __name__ — имя класса. [1]

Классы можно считать эдакими расширениями обычных объектов, которые реализуют интерфейс типа. Множество всех классов (или типов) принадлежат множеству всех объектов, а точнее является его подмножеством. Иначе говоря, любой класс является объектом, но не всякий объект является классом. Договоримся называть обычными объектами(regular objects) те объекты, которые классами не являются.

Небольшая демонстрация, которая станет лучше понятна чуть позже.
Класс является объектом.
>>> class A ( object ):
. pass
.

>>> isinstance (A, object )
True

Число — это тоже объект.

Класс — это класс (т.е. тип).

>>> isinstance (A, type )
True

А вот число классом (типом) не является. (Что такое type будет пояснено позже)

Ну и a — тоже обычный объект.

>>> a = A()
>>> isinstance (a, A)
True
>>> isinstance (a, object )
True
>>> isinstance (a, type )
False

И у A всего один прямой родительский класс — object.

Часть специальных параметров можно даже менять:

С помощью getattr получаем доступ к атрибутам класса:

Поиск атрибутов в обычном объекте

В первом приближении алгоритм поиска выглядит так: сначала ищется в __dict__ объекта, потом идет поиск по __dict__ словарям класса объекта (который определяется с помощью __class__) и __dict__ его базовых классов в рекурсивном порядке.

Т.к. в обычных объектах a и b нет в __dict__ атрибута ‘qux’, то поиск продолжается во внутреннем словаре __dict__ их типа (класса), а потом по __dict__ словарям родителей в определенном порядке:

Меняем атрибут qux у класса A. И соответственно должны поменяться значения, которые возвращают экземпляры класса A — a и b:

Точно так же в рантайме к классу можно добавить метод:

И доступ к нему появится у экземпляров:

Точно так же как и с любыми другими объектами, можно удалить атрибут класса, например, классовую переменную qux:

Она удалиться из __dict__

И доступ у экземляров пропадет.

У классов почти такой же поиск атрибутов, как и у обычных объектов, но есть отличия: поиск начинается с собственного __dict__ словаря, а потом идет поиск по __dict__ словарям суперклассов (которые хранятся в __bases__) по опредленному алгоритму, а затем по классу в __class__ и его суперклассах. (Подробнее об этом позже).

Cсылки

Примечания

[1] О __module__ и __doc__ для простоты изложения пока забудем. Полный список атрибутов класса можно посмотреть в документации

Источник

Пользовательские атрибуты в Python

__dict__

В примере описан класс StuffHolder с одним атрибутом stuff, который, наследуют оба его экземпляра. Добавление объекту b атрибута b_stuff, никак не отражается на a.
Посмотрим на __dict__ всех действующих лиц:

_{(У класса StuffHolder в __dict__ хранится объект класса dict_proxy с кучей разного барахла, на которое пока не нужно обращать внимание).}

Ни у a ни у b в __dict__ нет атрибута stuff, не найдя его там, механизм поиска ищет его в __dict__ класса (StuffHolder), успешно находит и возвращает значение, присвоенное ему в классе. Ссылка на класс хранится в атрибуте __class__ объекта.
Поиск атрибута происходит во время выполнения, так что даже после создания экземпляров, все изменения в __dict__ класса отразятся в них:

В случае присваивания значения атрибуту экземпляра, изменяется только __dict__ экземпляра, то есть значение в __dict__ класса остаётся неизменным (в случае, если значением атрибута класса не является data descriptor):

Если имена атрибутов в классе и экземпляре совпадают, интерпретатор при поиске значения выдаст значение экземпляра (в случае, если значением атрибута класса не является data descriptor):

По большому счёту это всё, что можно сказать про __dict__. Это хранилище атрибутов, определённых пользователем. Поиск в нём производится во время выполнения и при поиске учитывается __dict__ класса объекта и базовых классов. Также важно знать, что есть несколько способов переопределить это поведение. Одним из них является великий и могучий Дескриптор!

Дескрипторы

С простыми типами в качестве значений атрибутов пока всё ясно. Посмотрим, как ведёт себя функция в тех же условиях:

WTF!? Спросите вы… возможно. Я бы спросил. Чем функция в этом случае отличается от того, что мы уже видели? Ответ прост: методом __get__.

Этот метод переопределяет механизм получения значения атрибута func экземпляра fh, а объект, который реализует этот метод непереводимо называется non-data descriptor.

Дескриптор — это объект, доступ к которому через атрибут переопределён методами в дескриптор протоколе:

Дескрипторы данных

Рассмотрим повнимательней дескриптор данных:

Стоит обратить внимание, что вызов DataHolder.data передаёт в метод __get__ None вместо экземпляра класса.
Проверим утверждение о том, что у дата дескрипторов преимущество перед записями в __dict__ экземпляра:

Так и есть, запись в __dict__ экземпляра игнорируется, если в __dict__ класса экземпляра (или его базового класса) существует запись с тем же именем и значением — дескриптором данных.

Ещё один важный момент. Если изменить значение атрибута с дескриптором через класс, никаких методов дескриптора вызвано не будет, значение изменится в __dict__ класса как если бы это был обычный атрибут:

Дескрипторы не данных

Пример дескриптора не данных:

Его поведение слегка отличается от того, что вытворял дата-дескриптор. При попытке присвоить значение атрибуту non_data, оно записалось в __dict__ экземпляра, скрыв таким образом дескриптор, который хранится в __dict__ класса.

Примеры использования

Дескрипторы это мощный инструмент, позволяющий контролировать доступ к атрибутам экземпляра класса. Один из примеров их использования — функции, при вызове через экземпляр они становятся методами (см. пример выше). Также распространённый способ применения дескрипторов — создание свойства (property). Под свойством я подразумеваю некое значение, характеризующее состояние объекта, доступ к которому управляется с помощью специальных методов (геттеров, сеттеров). Создать свойство просто с помощью дескриптора:

Или можно воспользоваться встроенным классом property, он представляет собой дескриптор данных. Код, представленный выше можно переписать следующим образом:

В обоих случаях мы получим одинаковое поведение:

Важно знать, что property всегда является дескриптором данных. Если в его конструктор не передать какую либо из функций (геттер, сеттер или делитер), при попытке выполнить над атрибутом соответствующее действие — выкинется AttributeError.

__getattr__(), __setattr__(), __delattr__() и __getattribute__()

Если нужно определить поведение какого-либо объекта как атрибута, следует использовать дескрипторы (например property). Тоже справедливо для семейства объектов (например функций). Ещё один способ повлиять на доступ к атрибутам: методы __getattr__(), __setattr__(), __delattr__() и __getattribute__(). В отличие от дескрипторов их следует определять для объекта, содержащего атрибуты и вызываются они при доступе к любому атрибуту этого объекта.

__getattr__(self, name) будет вызван в случае, если запрашиваемый атрибут не найден обычным механизмом (в __dict__ экземпляра, класса и т.д.):

__getattribute__(self, name) будет вызван при попытке получить значение атрибута. Если этот метод переопределён, стандартный механизм поиска значения атрибута не будет задействован. Следует иметь ввиду, что вызов специальных методов (например __len__(), __str__()) через встроенные функции или неявный вызов через синтаксис языка осуществляется в обход __getattribute__().

__setattr__(self, name, value) будет вызван при попытке установить значение атрибута экземпляра. Аналогично __getattribute__(), если этот метод переопределён, стандартный механизм установки значения не будет задействован:

__delattr__(self, name) — аналогичен __setattr__(), но используется при удалении атрибута.

При переопределении __getattribute__(), __setattr__() и __delattr__() следует иметь ввиду, что стандартный способ получения доступа к атрибутам можно вызвать через object:

__slots__

… Я боялся что изменения в системе классов плохо повлияют на производительность. В частности, чтобы дескрипторы данных работали корректно, все манипуляции атрибутами объекта начинались с проверки __dict__ класса на то, что этот атрибут является дескриптором данных…

На случай, если пользователи разочаруются ухудшением производительности, заботливые разработчики python придумали __slots__.
Наличие __slots__ ограничивает возможные имена атрибутов объекта теми, которые там указаны. Также, так как все имена атрибутов теперь заранее известны, снимает необходимость создавать __dict__ экземпляра.

Оказалось, что опасения Guido не оправдались, но к тому времени, как это стало ясно, было уже слишком поздно. К тому же, использование __slots__ действительно может увеличить производительность, особенно уменьшив количество используемой памяти при создании множества небольших объектов.

Заключение

Доступ к атрибутом в python можно контролировать огромным количеством способов. Каждый из них решает свою задачу, а вместе они подходят практически под любой мыслимый сценарий использования объекта. Эти механизмы — основа гибкости языка, наряду с множественным наследованием, метаклассами и прочими вкусностями. У меня ушло некоторое время на то, чтобы разобраться, понять и, главное, принять это множество вариантов работы атрибутов. На первый взгляд оно показалось слегка избыточным и не особенно логичным, но, учитывая, что в ежедневном программировании это редко пригодиться, приятно иметь в своём арсенале такие мощные инструменты.
Надеюсь, и вам эта статья прояснила парочку моментов, до которых руки не доходили разобраться. И теперь, с огнём в глазах и уверенностью в Точке, вы напишите огромное количество наичистейшего, читаемого и устойчивого к изменениям требований кода! Ну или комментарий.

Источник

Словарь Python – полное руководство

Словарь Python используется для хранения данных в формате пары ключ-значение.

Что такое словарь в Python?

Словарь в Python – это тип данных, который может имитировать реальную организацию данных, в которой существует определенное значение для определенного ключа. Это изменяемая структура данных. Словарь определяется в элементах ключи и значения:

Другими словами, мы можем сказать, что словарь – это набор пар ключ-значение, где значением может быть любой объект Python. Напротив, ключи – это неизменяемый объект Python, то есть числа, строка или кортеж.

Создание словаря

Словарь можно создать, используя несколько пар ключ-значение, заключенных в фигурные скобки <>, и каждый ключ отделяется от своего значения двоеточием(:). Синтаксис для определения словаря приведен ниже.

В приведенном выше словаре Dict ключи Name и Age представляют собой строку, которая является неизменяемым объектом.

Давайте посмотрим, как создать словарь и напечатать его содержимое.

Python предоставляет встроенный метод функции dict(), который также используется для создания словаря. Пустые фигурные скобки <> используются для создания пустого словаря.

Доступ к значениям словаря

Мы обсудили, как можно получить доступ к данным в списке и кортеже с помощью индексации.

Однако доступ к значениям в словаре можно получить с помощью ключей, поскольку ключи в словаре уникальны.

Доступ к словарным значениям можно получить следующим образом.

Python предоставляет нам альтернативу использованию метода get() для доступа к значениям словаря. Результат будет тот же, что и при индексации.

Добавление значений словаря

Словарь – это изменяемый тип данных, и его значения можно обновлять с помощью определенных ключей. Значение можно обновить вместе с ключом Dict[ключ] = значение. Метод update() также используется для обновления существующего значения.

Примечание. Если пара “ключ-значение” уже присутствует в словаре, значение обновляется. В противном случае новые ключи добавляются в словарь.

Давайте посмотрим на примеры обновления значений словаря:

Удаление элементов с помощью ключевого слова del

Элементы словаря можно удалить с помощью ключевого слова del, как указано ниже.

Последний оператор печати в приведенном выше коде вызвал ошибку, потому что мы пытались напечатать словарь сотрудников, который уже удален.

Метод pop() принимает ключ в качестве аргумента и удаляет связанное значение. Рассмотрим следующий пример.

Python также предоставляет встроенные методы popitem() и clear() для удаления элементов из словаря. Popitem() удаляет произвольный элемент из словаря, тогда как метод clear() удаляет все элементы из всего словаря.

Итерационный словарь

Словарь можно повторять с помощью цикла for, как указано ниже.

# цикл для печати всех ключей словаря

#for цикл для печати всех значений словаря

#for цикл для печати значений словаря с помощью метода values().

#for цикл для печати элементов словаря с помощью метода items().

Свойства ключей словаря

1. В словаре мы не можем хранить несколько значений для одних и тех же ключей. Если мы передаем более одного значения для одного ключа, то значение, которое было присвоено последним, считается значением ключа.

Рассмотрим следующий пример:

2. В Python ключ не может быть изменяемым объектом. Мы можем использовать числа, строки или кортежи в качестве ключа, но мы не можем использовать какой-либо изменяемый объект, такой как список, в качестве ключа в словаре.

Встроенные функции словаря

Встроенные методы словаря

Встроенные методы словаря Python вместе с описанием приведены ниже.

Источник

Python. Урок 9. Словари (dict)

Словари (dict) – это одна из наиболее часто используемых структур данных, позволяющая хранить объекты, для доступа к которым используется ключ. В этом уроке будут рассмотрены операции создания, удаления, работы со словарями и их методы.

Что такое словарь (dict) в Python?

Словарь (dict) представляет собой структуру данных (которая ещё называется ассоциативный массив), предназначенную для хранения произвольных объектов с доступом по ключу. Данные в словаре хранятся в формате ключ – значение. Если вспомнить такую структуру как список, то доступ к его элементам осуществляется по индексу, который представляет собой целое неотрицательное число, причем мы сами, непосредственно, не участвуем в его создании (индекса). В словаре аналогом индекса является ключ, при этом ответственность за его формирование ложится на программиста.

Создание, изменение, удаление словарей и работа с его элементами

Создание словаря
Пустой словарь можно создать, используя функцию dict(), либо просто указав пустые фигурные скобки.

Если необходимо создать словарь с заранее подготовленным набором данных, то можно использовать один из перечисленных выше подходов, но с перечислением групп ключ-значение.

Добавление и удаление элемента
Чтобы добавить элемент в словарь нужно указать новый ключ и значение.

Для удаления элемента из словаря можно воспользоваться командой del.

Работа со словарем
Проверка наличия ключа в словаре производится с помощью оператора in.

Доступ к элементу словаря, осуществляется как же как доступ к элементу списка, только в качестве индекса указывается ключ.

Методы словарей

У словарей доступен следующий набор методов.

clear()
Удаляет все элементы словаря.

copy()
Создается новая копия словаря.

fromkeys(seq[, value])
Создает новый словарь с ключами из seq и значениями из value. По умолчанию value присваивается значение None.

get(key)
Возвращает значение из словаря по ключу key.

items()
Возвращает элементы словаря (ключ, значение) в отформатированном виде.

keys()
Возвращает ключи словаря.

pop(key[, default])
Если ключ key есть в словаре, то данный элемент удаляется из словаря и возвращается значение по этому ключу, иначе будет возвращено значение default. Если default не указан и запрашиваемый ключ отсутствует в словаре, то будет вызвано исключение KeyError.

popitem()
Удаляет и возвращает пару (ключ, значение) из словаря. Если словарь пуст, то будет вызвано исключение KeyError.

setdefault(key[, default])
Если ключ key есть в словаре, то возвращается значение по ключу. Если такого ключа нет, то в словарь вставляется элемент с ключом key и значением default, если default не определен, то по умолчанию присваивается None.

update([other])
Обновить словарь парами (key/value) из other, если ключи уже существуют, то обновить их значения.

values()
Возвращает значения элементов словаря.

P.S.

Если вам интересна тема анализа данных, то мы рекомендуем ознакомиться с библиотекой Pandas. На нашем сайте вы можете найти вводные уроки по этой теме. Все уроки по библиотеке Pandas собраны в книге “Pandas. Работа с данными”.

Python. Урок 9. Словари (dict) : 8 комментариев

Небольшая неточность про индекс списка, который “представляет собой целое положительное число”.
Индекс списка начинается с нуля, поэтому правильно “представляет собой целое НЕОТРИЦАТЕЛЬНОЕ число”.

Добрый день!
Спасибо! Поправили)

А как же отрицательная индексация?

Подскажите. Почему удаляется вторая пара ключ, значение?
>>> d = <“A1″:”123”, “A2″:”456”>
>>> d.popitem()
(‘A2’, ‘456’)
>>> print(d)

Метод popitem() удаляет и возвращает пару (ключ, значение) из словаря в LIFO порядке. Т.е. по принципу “последний зашел – первый вышел”. В данном случае “последний зашел” – это про “A2″:”456”. ВАЖНО! В Python 3.7 LIFO порядок гарантируется, до версии 3.7 popitem() возвращал произвольную пару (ключ, значение).

Задана строка, в которой через запятую перечислены слова. Создать словарь, в котором ключами будут слова из строки, а значениями – текст “номер <номер-слова-в-строке>в строке”.
Например, ‘ten,one,five,two,three,four’ преобразовать в <‘three’: ‘номер 5 в строке’, ‘one’: ‘номер 2 в строке’, ‘ten’: ‘номер 1 в строке’, ‘two’: ‘номер 4 в строке’, ‘five’: ‘номер 3 в строке’, ‘four’: ‘номер 6 в строке’>.

Источник

Словари в Python 3 — основные методы и функции

В Python есть много встроенных структур данных, используемых для хранения разных типов информации. Словарь ( dict ) — одна из таких структур, которая хранит данные в формате пар ключ-значение. Получить доступ к значениям словаря Python можно с помощью ключей. Этот материал посвящен подробному обсуждению словаря.

Создание словаря

Значения могут быть представлять собой любые типы данных и повторяться, но ключи обязаны быть уникальными.

Следующие примеры показывают, как создавать словари Python:

Создание пустого словаря:

Cловарь, где ключи являются целыми числами:

Создание словаря с ключами разных типов:

Можно также создать словарь, явно вызвав метод dict() :

Словарь можно создать с помощью последовательности, как в примере внизу:

Словари могут быть вложенными. Это значит, что можно создавать словари внутри существующего словаря. Например:

Чтобы вывести содержимое словаря, можно использовать функцию print() и передать название словаря в качестве аргумента. Например:

Доступ к элементами

Теперь вы знаете, как получать доступ к элементам словаря с помощью разных методов. В следующем разделе речь пойдет о добавлении новых элементов в уже существующий словарь.

Добавление элементов

Существует множество способов для добавления новых элементов в словарь. Можно использовать новый ключ и присвоить ему значение. Например:

Вот другой пример. Для начала нужно создать пустой словарь:

Словарь ничего не возвращает, потому что в нем ничего не хранится. Добавим в нему элементы, один за одним:

Для добавления элементов были отдельно указаны ключи и соответствующие значения. Например:

В этом примере 0 является ключом, а «Apples» — значение.

Можно даже добавить несколько значений для одного ключа. Например:

Помимо добавления новых элементов в словарь, их можно обновлять или изменять. Об этом в следующем разделе.

Обновление элементов

После добавления значения в словарь существующий элемент словаря можно изменить. Для изменения значения используется соответствующий ключ. Например:

Удаление элементов

Удалить элемент из словаря можно несколькими способами. В этом разделе они будут рассмотрены по одному:

Ключевое слово del можно использовать для удаления элемента с конкретным ключом. Например:

Другой способ удалить пару ключ-значение — функция pop() с ключом записи в виде аргумента. Например:

Функция popitem() удаляет последний элемент в словаре. Для нее не нужно указывать конкретный ключ. Примеры:

Что делать, если нужно удалить целый словарь? Это будет сложно и займет много времени, если пользоваться этими методами к каждому ключу. Вместо этого можно использовать ключевое слово del для целого словаря. Например:

Код вернет ошибку, потому что функция print() пытается получить доступ к словарю, который уже не существует.

В определенных случаях может потребоваться удалить все элементы словаря, оставив его пустым. Этого можно добиться, воспользовавшись функцией clear() :

Код вернет пустой словарь, поскольку все его элементы уже удалены.

Другие распространенные методы словарей

Метод len()

С помощью этого метода можно посчитать количество элементов в словаре. Например:

В этом словаре три записи, поэтому метод вернет 3.

Метод copy()

Этот метод возвращает копию существующего словаря. Например:

Это удобно, потому что изменения в скопированном словаре не затрагивают оригинальный словарь.

Метод items()

Этот метод возвращает итерируемый объект. Такой объект содержит пары ключ-значение для словаря по аналогии с кортежами в списке. Метод используется, когда нужно перебрать значения словаря.

Этот метод нужно вызывать вместе со словарем, как в примере ниже:

Вывод демонстрирует, что когда вы меняете значение в словаре, объекты элементов также обновляются.

Метод fromkeys()

Этот метод возвращает словарь с указанными ключами и значениями. У него следующий синтаксис:

Предположим, что нужно создать словарь с тремя ключами и одинаковым значением. Это можно сделать следующим образом:

В коде вверху определены ключи и одно значение. Метод fromkeys() перебирает ключи и объединяет их со значением для создания заполненного словаря.

Значение для параметра keys является обязательным. В следующем примере показано, что происходит, если параметр values не определен:

Метод setdefault()

Этот метод используется, когда нужно получить значение элемента с конкретным ключом. Если ключ не найден, он будет вставлен в словарь вместе с указанным значением.

У метода следующий синтаксис:

Следующий пример показывает, как работает метод, если такой ключ уже есть:

Значение «Allion» не повлияло на словарь, потому что у ключа уже есть значение.

Метод keys()

Для использования метода нужно всего лишь использовать его с именем словаря, как показано ниже:

Часто этот метод используется, чтобы перебрать все ключи в словаре:

Выводы

Это все, что нужно знать о словарях Python. Они хранят информацию в парах «ключ: значение». «Ключ» выступает идентификатором объекта, а «значение» — это определенные данные. В Python много функций, которые могут быть использовать для извлечения и обработки данных. В этой статье были рассмотрены способы создания, изменения и удаления словаря, а также самые распространенные методы для работы с этим типом данных.

Источник