Question

许多Python内置＆＃34;功能＆＃34;实际上是类，虽然它们也有一个简单的函数实现。甚至非常简单，例如itertools.repeat。这是什么动机？对我来说似乎过度工程了。

编辑：我不是在询问itertools.repeat或任何其他特定功能的用途。这只是一个非常简单的函数的例子，它具有非常简单的可能的实现：

def repeat(x):
    while True: yield x

但itertools.repeat实际上并不是一个函数，它是作为一个类实现的。我的问题是：为什么？这似乎是不必要的开销。

我也理解这些类是可调用函数，以及如何使用类模拟类函数行为。但我不明白为什么它通过标准库如此广泛使用。

Answer 1

作为itertools的类实现具有生成器功能不具备的一些优点。例如：

CPython在C层实现这些内置函数，在C层实现生成器＆＃34;函数＆＃34;最好实现为实现__next__的类，它保留状态作为实例属性;基于yield的生成器是一个精确的Python层，实际上，它们只是generator类的一个实例（所以它们实际上仍然是类实例，就像Python中的其他所有实例一样）
发电机不可拣选或可复制，并且不会有故事＆＃34;使它们支持任何一种行为（内部状态太复杂而且不透明以概括它）;一个类可以定义__reduce__ / __copy__ / __deepcopy__（如果它是Python级别的，它可能甚至不需要这样做;它会自动工作并使实例可pickleable / copyable（所以如果你已经从range迭代器生成了5个元素，你可以复制或pickle / unpickle它，并在迭代中获得迭代器相同的距离）

对于非发电机工具，原因通常是相似的。可以为类提供状态和定制的行为，而功能是不能的。它们可以继承自己（如果需要的话，但是C层类可以禁止子类化，如果它们具有逻辑和功能）。

它对动态实例创建也很有用;如果你有一个未知类的实例但是有一个已知的原型（比如，采用可迭代的序列构造函数，或chain或其他），并且你想将其他类型转换为该类，你可以{ {1}};如果它是一个发电机，type(unknown)(constructorarg)是无用的，你就不能用它来制造更多的东西，因为你无法想象它是从哪里来的（不是以合理的方式）

除此之外，即使您从未将这些功能用于编程逻辑，您还希望在交互式解释器中看到什么，或者对type(unknown)，type(myiter)进行打印调试，但不提供有关原点的提示，或<class 'generator'>能告诉您具体内容及来自何处？

Answer 2

函数和类都是 callables ，因此它们可以在高阶函数中互换使用，例如。

$ python2
... 
>>> map(dict, [["ab"], ["cd"], ["ef"]])
[{'a': 'b'}, {'c': 'd'}, {'e': 'f'}]
>>> map(lambda x: dict(x), [["ab"], ["cd"], ["ef"]])
[{'a': 'b'}, {'c': 'd'}, {'e': 'f'}]

也就是说，类也可以定义方法，以后可以调用返回的对象。例如，dict类定义了词典的.get()方法等。

Answer 3

对于itertools.repeat（以及大多数迭代器），使用实现iterator协议的适当类具有实现/维护POV的一些优点 - 就像您可以更好地控制迭代一样，你可以专门化类等。我也怀疑有一些优化可以在C级完成适用于不适用于生成器的迭代器。

还要记住，类和函数也是对象 - def语句主要是用于创建function实例并用编译代码，本地命名空间，单元格，闭包和诸如此类的东西填充它的语法糖（a某种程度上涉及任务FWIW，我曾做过一次只是为了出于好奇而且它是一个主要的PITA），class语句也是用于创建新type实例的语法糖（手动执行它恰好是真的很琐碎）。从这个POV中，yield是一个类似的语法糖，它将你的函数变成一个工厂，返回泛型generator内置类型的实例 - IOW它使你的函数就像一个类，没有编写一个麻烦的麻烦完整的课程，但也没有精细的控制和可能的优化，你可以通过写一个完整的课程。

在更通用的leval上，有时将“函数”编写为自定义可调用类型而不是提供类似的收益 - 精细控制，可能的优化，以及有时更好的可读性（想想两步装饰器，自定义描述符等）。

最后是wrt / builtin类型（int，str等等）IIRC（如果我错了，请有人纠正我）他们最初是作为工厂职能的职能（在新式班级革命之前）当内置类型和用户定义类型是不同类型的对象时）。当然现在将它们作为普通类是有意义的，但它们必须保持all_lower命名方案以实现兼容性。

为什么许多Python内置/标准库函数实际上是类

3 个答案: