回答问题

在Python 数据模型参考部分关于插槽中有一个关于使用__slots__的注意事项列表。我对第 1 项和第 6 项感到非常困惑,因为它们似乎相互矛盾。

第一项:

• 当从一个没有__slots__的类继承时,该类的__dict__属性总是可以访问的,所以在子类中定义一个__slots__是没有意义的。

第六项:

• __slots__声明的作用仅限于定义它的类。因此,子类将具有__dict__,除非它们还定义了__slots__(它必须只包含任何附加插槽的名称)。

在我看来,这些项目可以更好地措辞或通过代码显示,但我一直在努力解决这个问题,但仍然感到困惑。我确实了解__slots__应该如何使用,并且我试图更好地了解它们的工作原理。

问题:

有人可以用简单的语言向我解释子类化时插槽继承的条件是什么?

(简单的代码示例会有所帮助,但不是必需的。)

Answers

正如其他人所提到的,定义__slots__的唯一原因是节省一些内存,当您拥有具有预定义属性集的简单对象并且不希望每个对象都携带字典时。当然,这仅对您计划拥有许多实例的类有意义。

节省的费用可能不会立即明显——考虑...:

>>> class NoSlots(object): pass
... 
>>> n = NoSlots()
>>> class WithSlots(object): __slots__ = 'a', 'b', 'c'
... 
>>> w = WithSlots()
>>> n.a = n.b = n.c = 23
>>> w.a = w.b = w.c = 23
>>> sys.getsizeof(n)
32
>>> sys.getsizeof(w)
36

由此看来,带槽的尺寸似乎比不带槽的尺寸_大_!但这是一个错误,因为sys.getsizeof不考虑“对象内容”,例如字典:

>>> sys.getsizeof(n.__dict__)
140

由于 dict 单独占用 140 个字节,显然据称n占用的“32 个字节”对象并未考虑每个实例中涉及的所有内容。您可以使用第三方扩展程序做得更好,例如pymler:

>>> import pympler.asizeof
>>> pympler.asizeof.asizeof(w)
96
>>> pympler.asizeof.asizeof(n)
288

这更清楚地显示了__slots__节省的内存占用量:对于这种情况下的简单对象,它略小于 200 字节,几乎是对象总占用量的 2/3。现在,由于现在兆字节或多或少对大多数应用程序来说并不那么重要,这也告诉您,如果您一次只有几千个实例,那么__slots__不值得费心- - 但是,对于数百万个实例,它确实会产生非常重要的影响。您还可以获得微观加速(部分原因是使用__slots__更好地使用小对象的缓存):

$ python -mtimeit -s'class S(object): __slots__="x","y"' -s's=S(); s.x=s.y=23' 's.x'
10000000 loops, best of 3: 0.37 usec per loop
$ python -mtimeit -s'class S(object): pass' -s's=S(); s.x=s.y=23' 's.x'
1000000 loops, best of 3: 0.604 usec per loop
$ python -mtimeit -s'class S(object): __slots__="x","y"' -s's=S(); s.x=s.y=23' 's.x=45'
1000000 loops, best of 3: 0.28 usec per loop
$ python -mtimeit -s'class S(object): pass' -s's=S(); s.x=s.y=23' 's.x=45'
1000000 loops, best of 3: 0.332 usec per loop

但这在某种程度上取决于 Python 版本(这些是我用 2.5 重复测量的数字;在 2.6 中,我看到__slots__在 设置 属性方面具有更大的相对优势,但根本没有,确实是一个很小的 *dis 优势,用于得到**它)。

现在,关于继承:对于无字典的实例,其继承链上的所有类也必须具有无字典的实例。具有 dict-less 实例的类是定义__slots__的类,以及大多数内置类型(其实例具有 dicts 的内置类型是那些您可以在其实例上设置任意属性的类,例如函数)。插槽名称的重叠是不被禁止的,但它们是无用的并且会浪费一些内存,因为插槽是继承的:

>>> class A(object): __slots__='a'
... 
>>> class AB(A): __slots__='b'
... 
>>> ab=AB()
>>> ab.a = ab.b = 23
>>> 

如您所见,您可以在AB实例上设置属性a——AB本身只定义了插槽b,但它从A继承了插槽a。不禁止重复继承的插槽:

>>> class ABRed(A): __slots__='a','b'
... 
>>> abr=ABRed()
>>> abr.a = abr.b = 23

但确实浪费了一点内存:

>>> pympler.asizeof.asizeof(ab)
88
>>> pympler.asizeof.asizeof(abr)
96

所以真的没有理由这样做。