摘要：问题描述：我有一个如下所示的 python 类：class Process: def __init__(self, PID, PPID, cmd, FDs, reachable, user): 其次是： self.PID=PID self.PPID=PPID ...

问题描述：

我有一个如下所示的 python 类：

class Process:
    def __init__(self, PID, PPID, cmd, FDs, reachable, user):

其次是：

        self.PID=PID
        self.PPID=PPID
        self.cmd=cmd
        ...

有没有办法自动初始化这些实例变量，就像 C++ 的初始化列表一样？这样可以省去很多冗余代码。

解决方案 1：

您可以使用装饰器：

from functools import wraps
import inspect

def initializer(func):
    """
    Automatically assigns the parameters.

    >>> class process:
    ...     @initializer
    ...     def __init__(self, cmd, reachable=False, user='root'):
    ...         pass
    >>> p = process('halt', True)
    >>> p.cmd, p.reachable, p.user
    ('halt', True, 'root')
    """
    names, varargs, keywords, defaults = inspect.getargspec(func)

    @wraps(func)
    def wrapper(self, *args, **kargs):
        for name, arg in list(zip(names[1:], args)) + list(kargs.items()):
            setattr(self, name, arg)

        for name, default in zip(reversed(names), reversed(defaults)):
            if not hasattr(self, name):
                setattr(self, name, default)

        func(self, *args, **kargs)

    return wrapper

用它来装饰__init__方法：

class process:
    @initializer
    def __init__(self, PID, PPID, cmd, FDs, reachable, user):
        pass

输出：

>>> c = process(1, 2, 3, 4, 5, 6)
>>> c.PID
1
>>> dir(c)
['FDs', 'PID', 'PPID', '__doc__', '__init__', '__module__', 'cmd', 'reachable', 'user'

解决方案 2：

对于 Python 3.7+，您可以使用数据类，这是一种非常符合 Python 风格且可维护的方式来完成您想要的操作。

它允许您为您的类定义字段，这些字段是自动初始化的实例变量。

它看上去是这样的：

@dataclass
class Process:
    PID: int
    PPID: int
    cmd: str
    ...

该__init__方法已经存在于你的班级中。

请注意，这里需要类型提示，这就是我在示例中使用int和的原因str。如果您不知道字段的类型，可以使用模块中的 Anytyping。

与提出的解决方案相比，数据类具有许多优点：

它是明确的：所有字段都是可见的，这尊重了 Python 之禅，并使其可读且易于维护。将其与的使用进行比较**kwargs。
它可以有方法。就像任何其他类一样。
它使你可以超越自动__init__使用的__post_init__方法。

编辑：避免使用 NamedTuples 的原因

有些人建议在这种情况下使用namedtuple，但是 namedtuples 有一些与 Python 类不同的行为，这些行为一开始并不明显，但应该是众所周知的：

1. NamedTuples 是不可变的

不变性可能很有用，但这可能不是您想要的实例。如果您在装饰器frozen=True上使用参数，DataClasses 也可以以某种方式不变@dataclass。

2. NamedTuples 的__eq__行为类似于 Tuple 的

在 Python 中，SomeNamedTuple(a=1, b=2) == AnotherNamedTuple(c=1, d=2)是True！__eq__NamedTuple 函数用于比较，它只考虑被比较实例上的值以及这些值的位置，而不是它们的类或字段的名称。

解决方案 3：

如果您使用的是 Python 2.6 或更高版本，则可以使用collections.namedtuple：

>>> from collections import namedtuple
>>> Process = namedtuple('Process', 'PID PPID cmd')
>>> proc = Process(1, 2, 3)
>>> proc.PID
1
>>> proc.PPID
2

尤其当你的班级实际上只是一大堆价值观时，这尤其合适。

解决方案 4：

您可以做的另一件事：

class X(object):
    def __init__(self, a,b,c,d):
        vars = locals() # dict of local names
        self.__dict__.update(vars) # __dict__ holds and object's attributes
        del self.__dict__["self"] # don't need `self`

但是除了拼写之外，我推荐的唯一解决方案是“在编辑器中创建一个宏”;-p

解决方案 5：

引用Python 之禅，

明确优于隐含。

解决方案 6：

您可以使用关键字参数轻松完成此操作，例如：

>>> class D:
    def __init__(self, **kwargs):
        for k, v in kwargs.items():
            setattr(self, k, v)

>>> D(test='d').test
'd'

位置参数的类似实现是：

>> class C:
    def __init__(self, *args):
        self.t, self.d = args


>>> C('abc', 'def').t
'abc'
>>> C('abc', 'def').d
'def'

对我来说这似乎并不能解决你的问题。

解决方案 7：

Nadia 的解决方案更好、更强大，但我认为这也很有趣：

def constructor(*arg_names):
  def __init__(self, *args):
    for name, val in zip(arg_names, args):
      self.__setattr__(name, val)
  return __init__


class MyClass(object):
  __init__ = constructor("var1", "var2", "var3")


>>> c = MyClass("fish", "cheese", "beans")
>>> c.var2
"cheese"

解决方案 8：

我需要一些用于相同目的的东西，但现有的答案都不能涵盖我测试的所有情况。Nadia 的答案最接近我想要的，所以我以她的代码为基础开始。

下面的装饰器适用于所有有效的参数组合：

Positional                                          __init__(self, a, b                )
Keyword                                             __init__(self, a=None, b=None      )
Positional + Keyword                                __init__(self, a, b, c=None, d=None)
Variable Positional                                 __init__(self, *a                  )
Variable Positional + Keyword                       __init__(self, *a, b=None          )
Variable Positional + Variable Keyword              __init__(self, *a, **kwargs        )
Positional + Variable Positional + Keyword          __init__(self, a, *b, c=None       )
Positional + Variable Positional + Variable Keyword __init__(self, a, *b, **kwargs     )
Keyword Only                                        __init__(self, *, a=None           )
Positional + Keyword Only                           __init__(self, a, *, b=None        )

它还实现了标准_-prefix 约定，以允许__init__不会分配给类实例的 -private 变量。

###  StdLib  ###
from functools import wraps
import inspect


###########################################################################################################################
#//////|   Decorator   |//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////#
###########################################################################################################################

def auto_assign_arguments(function):

  @wraps(function)
  def wrapped(self, *args, **kwargs):
    _assign_args(self, list(args), kwargs, function)
    function(self, *args, **kwargs)

  return wrapped


###########################################################################################################################
#//////|   Utils   |//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////#
###########################################################################################################################

def _assign_args(instance, args, kwargs, function):

  def set_attribute(instance, parameter, default_arg):
    if not(parameter.startswith("_")):
      setattr(instance, parameter, default_arg)

  def assign_keyword_defaults(parameters, defaults):
    for parameter, default_arg in zip(reversed(parameters), reversed(defaults)):
      set_attribute(instance, parameter, default_arg)

  def assign_positional_args(parameters, args):
    for parameter, arg in zip(parameters, args.copy()):
      set_attribute(instance, parameter, arg)
      args.remove(arg)

  def assign_keyword_args(kwargs):
    for parameter, arg in kwargs.items():
      set_attribute(instance, parameter, arg)
  def assign_keyword_only_defaults(defaults):
    return assign_keyword_args(defaults)

  def assign_variable_args(parameter, args):
    set_attribute(instance, parameter, args)

  POSITIONAL_PARAMS, VARIABLE_PARAM, _, KEYWORD_DEFAULTS, _, KEYWORD_ONLY_DEFAULTS, _ = inspect.getfullargspec(function)
  POSITIONAL_PARAMS = POSITIONAL_PARAMS[1:] # remove 'self'

  if(KEYWORD_DEFAULTS     ): assign_keyword_defaults     (parameters=POSITIONAL_PARAMS,  defaults=KEYWORD_DEFAULTS)
  if(KEYWORD_ONLY_DEFAULTS): assign_keyword_only_defaults(defaults=KEYWORD_ONLY_DEFAULTS                          )
  if(args                 ): assign_positional_args      (parameters=POSITIONAL_PARAMS,  args=args                )
  if(kwargs               ): assign_keyword_args         (kwargs=kwargs                                           )
  if(VARIABLE_PARAM       ): assign_variable_args        (parameter=VARIABLE_PARAM,      args=args                )


###########################################################################################################################$#//////|   Tests   |//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////#$###########################################################################################################################$$if __name__ == "__main__":$$#######|   Positional   |##################################################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, a, b):$      pass$$  t = T(1, 2)$  assert (t.a == 1) and (t.b == 2)$$#######|   Keyword   |#####################################################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, a="KW_DEFAULT_1", b="KW_DEFAULT_2"):$      pass$$  t = T(a="kw_arg_1", b="kw_arg_2")$  assert (t.a == "kw_arg_1") and (t.b == "kw_arg_2")$$#######|   Positional + Keyword   |########################################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, a, b, c="KW_DEFAULT_1", d="KW_DEFAULT_2"):$      pass$$  t = T(1, 2)$  assert (t.a == 1) and (t.b == 2) and (t.c == "KW_DEFAULT_1") and (t.d == "KW_DEFAULT_2")$$  t = T(1, 2, c="kw_arg_1")$  assert (t.a == 1) and (t.b == 2) and (t.c == "kw_arg_1") and (t.d == "KW_DEFAULT_2")$$  t = T(1, 2, d="kw_arg_2")$  assert (t.a == 1) and (t.b == 2) and (t.c == "KW_DEFAULT_1") and (t.d == "kw_arg_2")$$#######|   Variable Positional   |#########################################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, *a):$      pass$$  t = T(1, 2, 3)$  assert (t.a == [1, 2, 3])$$#######|   Variable Positional + Keyword   |###############################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, *a, b="KW_DEFAULT_1"):$      pass$$  t = T(1, 2, 3)$  assert (t.a == [1, 2, 3]) and (t.b == "KW_DEFAULT_1")$$  t = T(1, 2, 3, b="kw_arg_1")$  assert (t.a == [1, 2, 3]) and (t.b == "kw_arg_1")$$#######|   Variable Positional + Variable Keyword   |######################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, *a, **kwargs):$      pass$$  t = T(1, 2, 3, b="kw_arg_1", c="kw_arg_2")$  assert (t.a == [1, 2, 3]) and (t.b == "kw_arg_1") and (t.c == "kw_arg_2")$$#######|   Positional + Variable Positional + Keyword   |##################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, a, *b, c="KW_DEFAULT_1"):$      pass$$  t = T(1, 2, 3, c="kw_arg_1")$  assert (t.a == 1) and (t.b == [2, 3]) and (t.c == "kw_arg_1")$$#######|   Positional + Variable Positional + Variable Keyword   |#########################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, a, *b, **kwargs):$      pass$$  t = T(1, 2, 3, c="kw_arg_1", d="kw_arg_2")$  assert (t.a == 1) and (t.b == [2, 3]) and (t.c == "kw_arg_1") and (t.d == "kw_arg_2")$$#######|   Keyword Only   |################################################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, *, a="KW_DEFAULT_1"):$      pass$$  t = T(a="kw_arg_1")$  assert (t.a == "kw_arg_1")$$#######|   Positional + Keyword Only   |###################################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, a, *, b="KW_DEFAULT_1"):$      pass$$  t = T(1)$  assert (t.a == 1) and (t.b == "KW_DEFAULT_1")$$  t = T(1, b="kw_arg_1")$  assert (t.a == 1) and (t.b == "kw_arg_1")$$#######|   Private __init__ Variables (underscored)   |####################################################################$$  class T:$    @auto_assign_arguments$    def __init__(self, a, b, _c):$      pass$$  t = T(1, 2, 3)$  assert hasattr(t, "a") and hasattr(t, "b") and not(hasattr(t, "_c"))

笔记：

我包含了测试，但为了简洁起见，将它们折叠到最后一行 ( 58find/replace )。您可以通过将所有$字符替换为换行符来扩展测试，其中详细说明了所有潜在用例。

解决方案 9：

可能不需要初始化变量，因为 locals() 已经包含值！

类 Dummy（对象）：

def __init__(self, a, b, default='Fred'):
    self.params = {k:v for k,v in locals().items() if k != 'self'}

d = 虚拟（2，3）

d.参数

{'a': 2, 'b': 3, '默认': 'Fred'}

d.参数['b']

当然，在类中可以使用 self.params

解决方案 10：

自getargspecPython 3.5 以来，它已被弃用，下面是使用的解决方案inspect.signature：

from inspect import signature, Parameter
import functools


def auto_assign(func):
    # Signature:
    sig = signature(func)
    for name, param in sig.parameters.items():
        if param.kind in (Parameter.VAR_POSITIONAL, Parameter.VAR_KEYWORD):
            raise RuntimeError('Unable to auto assign if *args or **kwargs in signature.')
    # Wrapper:
    @functools.wraps(func)
    def wrapper(self, *args, **kwargs):
        for i, (name, param) in enumerate(sig.parameters.items()):
            # Skip 'self' param:
            if i == 0: continue
            # Search value in args, kwargs or defaults:
            if i - 1 < len(args):
                val = args[i - 1]
            elif name in kwargs:
                val = kwargs[name]
            else:
                val = param.default
            setattr(self, name, val)
        func(self, *args, **kwargs)
    return wrapper

检查是否有效：

class Foo(object):
    @auto_assign
    def __init__(self, a, b, c=None, d=None, e=3):
        pass

f = Foo(1, 2, d="a")
assert f.a == 1
assert f.b == 2
assert f.c is None
assert f.d == "a"
assert f.e == 3

print("Ok")

解决方案 11：

对于 Python 3.3+：

from functools import wraps
from inspect import Parameter, signature


def instance_variables(f):
    sig = signature(f)
    @wraps(f)
    def wrapper(self, *args, **kwargs):
        values = sig.bind(self, *args, **kwargs)
        for k, p in sig.parameters.items():
            if k != 'self':
                if k in values.arguments:
                    val = values.arguments[k]
                    if p.kind in (Parameter.POSITIONAL_OR_KEYWORD, Parameter.KEYWORD_ONLY):
                        setattr(self, k, val)
                    elif p.kind == Parameter.VAR_KEYWORD:
                        for k, v in values.arguments[k].items():
                            setattr(self, k, v) 
                else:
                    setattr(self, k, p.default) 
    return wrapper

class Point(object):
    @instance_variables 
    def __init__(self, x, y, z=1, *, m='meh', **kwargs):
        pass

演示：

>>> p = Point('foo', 'bar', r=100, u=200)
>>> p.x, p.y, p.z, p.m, p.r, p.u
('foo', 'bar', 1, 'meh', 100, 200)

针对 Python 2 和 3 使用框架的非装饰器方法：

import inspect


def populate_self(self):
    frame = inspect.getouterframes(inspect.currentframe())[1][0]
    for k, v in frame.f_locals.items():
        if k != 'self':
            setattr(self, k, v)


class Point(object):
    def __init__(self, x, y):
        populate_self(self)

演示：

>>> p = Point('foo', 'bar')
>>> p.x
'foo'
>>> p.y
'bar'

解决方案 12：

在init函数的末尾：

for var in list(locals().keys()):
    setattr(self,var,locals()[var])

更多信息setattr()请参阅此处

解决方案 13：

nu11ptr制作了一个小模块PyInstanceVars，其中包含此功能作为函数装饰器。模块的 README 中指出“ [...] 性能现在仅比 CPython 下的显式初始化差 30-40% ”。

使用示例直接取自模块的文档：

>>> from instancevars import *
>>> class TestMe(object):
...     @instancevars(omit=['arg2_'])
...     def __init__(self, _arg1, arg2_, arg3='test'):
...             self.arg2 = arg2_ + 1
...
>>> testme = TestMe(1, 2)
>>> testme._arg1
1
>>> testme.arg2_
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'TestMe' object has no attribute 'arg2_'
>>> testme.arg2
3
>>> testme.arg3
'test'

解决方案 14：

在 fastcore lib https://fastcore.fast.ai/utils.html#store_attr中有一个辅助函数可以执行此操作。

from fastcore.utils import store_attr

class Process:
    def __init__(self, PID, PPID, cmd, FDs, reachable, user):
        store_attr() # this will do the same as self.PID = PID etc.

解决方案 15：

也许这是一个封闭式问题，但我想提出我的解决方案，以便了解您对此的看法。我使用了一个将装饰器应用于init方法的元类

import inspect

class AutoInit(type):
    def __new__(meta, classname, supers, classdict):
        classdict['__init__'] = wrapper(classdict['__init__'])
        return type.__new__(meta, classname, supers, classdict)

def wrapper(old_init):
    def autoinit(*args):
        formals = inspect.getfullargspec(old_init).args
        for name, value in zip(formals[1:], args[1:]):
            setattr(args[0], name, value)
    return autoinit

解决方案 16：

attrs库做了类似的事情。

解决方案 17：

如果您有固定的输入集，这里有一个简单的解决方案，您可以使用它：

from inspect import getargvalues, stack

def arguments():
    args = getargvalues(stack()[1][0])[-1]
    del args['self']
    if 'kwargs' in args:
        args.update(args['kwargs'])
        del args['kwargs']
    return args

class Process():
    def __init__(self, PID, PPID, cmd, FDs, reachable, user):
        # Auto update all arguments into object dictionary
        self.__dict__.update(arguments())

如果你没有指定 *kwargs，那么应该可以这样做

object = Process(1,2,3,'foo','random'...)
# all the right instances will be created
# object.PID =1
# object.PPID = 2

自动初始化实例变量？