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Python 中的枚舉型別

高洛峰
發布: 2016-11-22 17:13:54
原創
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枚舉類型可以看作是一種標籤或是一系列常數的集合,通常用於表示某些特定的有限集合,例如星期、月份、狀態等。 Python 的原生類型(Built-in types)裡並沒有專門的枚舉類型,但是我們可以透過很多方法來實現它,例如字典、類別等:

WEEKDAY = {
    'MON': 1,
    'TUS': 2,
    'WEN': 3,
    'THU': 4,
    'FRI': 5
}
class Color:
    RED   = 0
    GREEN = 1
    BLUE  = 2
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上面兩種方法可以看做是簡單的枚舉類型的實現,如果只在局部範圍內用到了這樣的枚舉變數是沒有問題的,但問題在於它們都是可變的(mutable),也就是說可以在其它地方被修改從而影響其正常使用:

WEEKDAY['MON'] = WEEKDAY['FRI']print(WEEKDAY)
{'FRI': 5, 'TUS':
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{'FRI': 5, 'TUS': 2, 'MON': 5, 'WEN': 3, 'THU': 4}
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透過類別定義的枚舉甚至可以實例化,變得不倫不類:

c = Color()
print(c.RED)
Color.RED = 2
print(c.RED)
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0
2
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當然也可以使用不可變類型(immutable),例如元組,但是這樣就失去了枚舉類型的本意,將標籤退化為無意義的變數:

COLOR = ('R', 'G', 'B')
print(COLOR[0], COLOR[1], COLOR[2])
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R G B
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為了提供更好的解決方案,Python 透過 PEP 435 在3.4 版本中加入了 enum 標準庫,3.4 之前的版本也可以透過 pip install enum 下載相容支援的庫。 enum 提供了 Enum/IntEnum/unique 三個工具,用法也非常簡單,可以透過繼承 Enum/IntEnum 定義枚舉類型,其中 IntEnum 限定枚舉成員必須為(或可轉換為)整數型別,而 unique 方法可以作為修飾器限定枚舉成員的值不可重複:

from enum import Enum, IntEnum, uniquetry:    @unique
    class WEEKDAY(Enum):
        MON = 1
        TUS = 2
        WEN = 3
        THU = 4
        FRI = 1except ValueError as e:
    print(e)
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duplicate values found in <enum &#39;WEEKDAY&#39;>: FRI -> MON
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try:    class Color(IntEnum):
        RED   = 0
        GREEN = 1
        BLUE  = &#39;b&#39;except ValueError as e:
    print(e)
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invalid literal for int() with base 10: &#39;b&#39;
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更有趣的是 Enum 的成員均為單例(Singleton),並且不可實例化,不可更改:

class Color(Enum):
    R = 0
    G = 1
    B = 2
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try:
    Color.R = 2except AttributeError as e:
    print(e)
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Cannot reassign members.
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雖然不可實例化,但可以將枚舉成員賦值給變數:

red = Color(0)
green = Color(1)
blue = Color(2)
print(red, green, blue)
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Color.R Color.G Color.B
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也可以進行比較判斷:

print(red is Color.R)
print(red == Color.R)
print(red is blue)
print(green != Color.B)
print(red == 0) # 不等于任何非本枚举类的值
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True
True
False
True
False
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最後一點,由於枚舉成員本身也是枚舉類型,因此也可以透過枚舉成員找到其它成員:

print(red.B)
print(red.B.G.R)
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Color.B
Color.R
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但是要謹慎使用這一枚舉成員找到其它成員:

print(red.name, &#39;:&#39;, red.value)

class Attr(Enum):
    name  = &#39;NAME&#39;
    value = &#39;VALUE&#39;
print(Attr.name.value, Attr.value.name)
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R : 0
NAME value
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但是要謹慎使用這一枚舉成員找到其它成員:

rrreeerrreee

但是要謹慎使用這一枚舉成員找到其它成員:

rrreeerrreee

但是要謹慎使用這一枚舉成員找到其它成員:
rrreeerrreee

但是要謹慎使用這一列舉成員特性,因為可能與成員原有的命名空間中的名稱相衝突:🎜rrreeerrreee🎜總結🎜🎜enum 模組的用法很簡單,功能也很明確,但是其實現方式卻非常值得學習。如果你想更深入了解 Python 中關於 Class 和 Metaclass 的黑魔法,又不知道如何入手,那麼不妨閱讀一下 enum 的源碼,或者關注接下來後面幾篇的內容! 🎜🎜🎜🎜
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