Python 中的結構體

Python 是一種物件導向的程式語言，這意味著它具有類和物件。而 C 不是一種物件導向的程式語言，這意味著只能使用它執行函數語言程式設計。但是 C 語言中有結構，它是使用者定義的資料型別。

我們在 Python 中沒有結構，但我們可以使用其他物件（即資料類）實現它們或表示它們的行為。資料類是隻包含欄位和用於操作這些欄位的 CRUD 方法（getter 和 setter）的類。這些類的主要目標是以包的形式儲存資料或表示一些資料。資料類代表實體，並且由於實體具有多個引數或屬性，因此資料類可以更輕鬆地將所有內容打包到單個物件下。

在本文中，我們將學習如何在 Python 中使用資料類。

Python 中的 dataclass

Python 3.7 引入了資料類。儘管可以使用原始 Python 類來實現資料類，但資料類在幕後實現了大部分所需的功能，從而使資料類的 Python 程式碼更短且可讀。使用原始 Python 類的實現將允許更多的控制，但對於更大的資料類，實現可能會變得混亂和龐大，使其難以管理。

Python 有一個裝飾器 dataclass，定義在 dataclasses 模組中。該裝飾器會自動新增資料類中所需的特殊方法，例如 __init__()、__repr__() 等。

這是一個例子。

from dataclasses import dataclass


@dataclass
class Item:
    name: str
    price: float
    quantity: int

    def total_cost(self) -> float:
        return self.price * self.quantity

如上所述，@dataclass 裝飾器會自動新增特殊方法。這意味著將自動新增以下 __init__() 方法。

def __init__(self, name: str, price: float, quantity: int = 0):
    self.name = name
    self.price = price
    self.quantity = quantity

此外，該資料類可用於建立 Item 型別的物件，並且可以將這些物件視為普通類物件。

from dataclasses import dataclass


@dataclass
class Item:
    name: str
    price: float
    quantity: int

    def total_cost(self):
        return self.price * self.quantity


a = Item("Chocolate", 25, 100)
b = Item("Chips", 35, 150)
c = Item("Cookie", 10, 50)
print(a)
print(b)
print(c)
print(a.total_cost())
print(b.total_cost())
print(c.total_cost())

dataclass 裝飾器有一些引數，即

• init - True 預設情況下。如果 True，將定義資料類的 __init__() 方法。
• repr - True 預設情況下。如果 True，將定義資料類的 __repr__() 方法。
• eq - True 預設情況下。如果 True，將定義資料類的 __eq__() 方法。
• order - False 預設情況下。如果為 True，將定義資料類的 __lt__()、__le__()、__gt__() 和 __ge__() 方法。
• unsafe_hash - 預設情況下為 False。如果為 False，將定義資料類的 __hash__() 方法。
• frozen - 預設情況下是 False。如果為 True，資料類屬性將被凍結。這意味著，一旦初始化，它們就不能被進一步操縱。
• match_args - 預設情況下為 True。
• kw_only - 預設情況下為 False。如果 True，資料類的所有欄位都將被標記為僅關鍵字。
• slots - False 預設情況下。

當在類實現上放置 dataclass 裝飾器時，可以配置這些引數。下面是一些相同的例子。

@dataclass
class A:
    pass


@dataclass(init=True, repr=True, order=True)
class B:
    pass


@dataclass(
    eq=True,
    order=False,
    unsafe_hash=True,
)
class C:
    pass

要了解有關模組 dataclasses 的更多資訊，請參閱此處官方文件。