Question

出于易读性的目的，我希望有一个自定义类，其行为与dict完全相同（但带有有意义的类型，而不是更通用的dict类型）：

class Derivatives(dict):
    "Dictionary that represents the derivatives."

现在，有没有办法以不涉及副本的方式构建此类的新对象？天真的用法

derivs = Derivatives({var: 1})  # var is a Python object

实际上，

创建了作为参数传递的字典的副本，出于效率原因，我想避免这样做。

我试图绕过副本，但是在CPython中无法更改dict的类：

class Derivatives(dict):
    def __new__(cls, init_dict):
        init_dict.__class__ = cls  # Fails with __class__ assignment: only for heap types
        return init_dict

我希望能够为字典提供明确的类名，程序操作和是构建此类字典的有效方法（而不是强制复制Python字典）。这在Python中有效吗？

PS：用例可能是单键Derivatives的100,000次创建，其中键是变量（不是字符串，因此没有关键字初始化）。这实际上并不慢，所以“效率原因”在这里意味着更像“优雅”：理想情况下，当不需要副本时，不需要浪费时间复制。所以，在这个特殊情况下，问题更多的是关于Python在这里带来的优雅/清晰度，而不是关于运行速度。

Answer 1

TL; DR：除非你在C中这样做，否则不是通用的方法。

答案很长： dict类在C中实现。因此，除非您使用C，否则无法访问它的内部属性 - 最重要的是，它是内部哈希表。

在C中，您只需将表示哈希表的指针复制到对象中，而无需迭代dict（键，值）对并将它们插入到对象中。（当然，它比这更复杂。请注意，我省略了内存管理细节。）

更长的答案：

我不确定你为什么担心效率。

Python将参数作为引用传递。除非你明确告诉它，否则很少有每个副本。

我在评论中读到你不能使用命名参数，因为键是实际的Python对象。这让我明白你担心复制dict键（也许是值）。但是，即使是字典键也不会被复制，并通过引用传递！请考虑以下代码：

class Test:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def __hash__(self):
        return self.x

t = Test(1, 2)
print(t.y) # prints 2
d = {t: 1}
print(d[t]) # prints 1
keys = list(d.keys())
keys[0].y = 10
print(t.y)  # prints 10! No copying was made when inserting object into dictionary.

因此，唯一关注的问题是迭代dict并在Derivatives类中插入值。这是不可避免的，除非您能够以某种方式将类的内部哈希表设置为dict的内部哈希表。在纯python中无法做到这一点，因为dict类是用C实现的（如上所述）。

请注意，其他人建议使用生成器。这似乎也是一个好主意 - 比如你是从文件中读取衍生物还是用简单的公式生成它们。它会避免首先创建dict对象。但是，如果生成器只是list s（或任何其他可以包含一组值的数据结构）的包装器，效率将不会有明显的提高。

您最好的选择是坚持使用原始方法。生成器很棒，但它们不能有效地表示一组具有一系列价值（在您的场景中可能就是这种情况）。在C中做它也不值得。

编辑：毕竟可能值得在C中做到这一点！

我对Python C API的细节不是太大，但考虑在C中定义一个类，例如DerivativesBase（派生自dict）。您所做的只是在C中为__init__定义一个DerivativesBase函数，该函数将dict作为参数，并将哈希表指针从dict复制到您的DerivativesBase中对象。然后，在python中，您的Derivatives类派生自DerivativesBase并实现大部分功能。

Answer 2

通过继承dict，你有三种构造函数参数的可能性:( baring {} literal）

class dict(**kwarg)
class dict(mapping, **kwarg)
class dict(iterable, **kwarg)

这意味着，为了实例化您的实例，必须执行以下操作之一：

将变量作为关键字D(x=1)传递，然后将其打包到中间字典中。
创建普通字典并将其作为mapping传递。
传递可重复的（键，值）对。

因此，在所有这三种情况下，您都需要创建中间对象以满足dict构造函数。

单个对的第三个选项看起来像D(((var,1),))，为了便于阅读，我强烈推荐这个选项。

因此，如果您希望您的类继承自字典，那么使用Derivatives({var: 1})是您最有效和最易读的选项。

作为个人记录，如果你有成千上万的单对词典，我不确定dict设置如何是最好的，你可能只是重新考虑你班级的基础。 / p>

自定义类是一个字典，但初始化没有字典副本？

2 个答案: