python具名元組如何使用

collections.namedtuple用來建構帶有字段名的元組。對應類型為typing.NamedTuple（可用作超類別）。

具名元組

namedtuple物件的定義：

collections.namedtuple(typename, field_names, verbose=False, rename=False, defaults=None, module=None) ：

• typename：元組名稱

• field_names：是欄位序列（如，[‘x’, ‘y’]） ;

• rename：當true時，當欄位名稱無效時（如，重新名稱或使用關鍵字）會被自動替換為位置名稱（如，_1）；

• defaults：字段的預設值，若為iterable對象，則依序對應field_names中字段的缺省值；

from collections import namedtuple

Color = namedtuple("Color", "r g b alpha")

def convert_to_color(desc: str, alpha: float = 0.0):
    if desc == "green":
        return Color(r=50, g=205, b=50, alpha=alpha)
    elif desc == "blue":
        return Color(r=50, g=0, b=255, alpha=alpha)
    else:
        return Color(r=50, g=0, b=0, alpha=alpha)

從可迭代對象（Iterable ）建構具名元組：

c = Color._make([10, 20, 30, 0.1])
nc = Color._make((10, 20, 30, 0.1))

print("r:", c.r)

元組操作

具名元組修改：不能直接修改裡面的值，可透過_replace建構一個新的：

c = {"r": 50, "g": 205, "b": 50, "alpha": 0.5}
nc = c._replace(r=100)

#把字典轉換為具名元組：

c = {"r": 50, "g": 205, "b": 50, "alpha": 0.5}
nc = Color(**c)

具名元組轉換為字典（透過_asdict方法）：

c = Color(r=50, g=0, b=0, alpha=0.5)
d = c._asdict()

具名元組轉換為元組：

c = Color(r=50, g=0, b=0, alpha=0.5)
t = tuple(c)

屬性

• 屬性_fields包含所有欄位的元組：如('r', 'g', 'b', 'alpha');

• 屬性__annotations__包含欄位與對應類型的字典：如{'r': , 'g': , 'b': < class 'float'>, 'alpha': };

• 屬性_field_defaults保證有初始值的欄位與初始值的字典：如{ 'alpha': 0.0};

排序

具名元組排序：透過operator庫中的attrgetter可指定排序欄位：

from operator import attrgetter

colors = [
    Color(r=50, g=205, b=50, alpha=0.1),
    Color(r=50, g=205, b=50, alpha=0.5),
    Color(r=50, g=0, b=0, alpha=0.3)
]
out = sorted(colors, key=attrgetter("alpha"))
print(out)

與字典比較

字典dict是一種非常通用的資料結構，很容易被濫用，同時相對namedtuple，有以下問題：

• ##字典是不可散列，因此無法將其儲存在set或其他字典中；

• 字典是可變的，可以根據需要添加任意數量的新鍵；

• #與dict類似，在namedtuple中可以將值指派給單一變數並根據需要使用。但：
  namedtuple是不可變的，不會意外新增新的值（鍵）；

資料類別

資料類詳情可參考《資料類別(dataclass)簡介》。

dataclass修飾######python3.7中引入了資料類別（Data Class），可看做是「具有預設值的可變namedtuple」：######### ###可方便地新增doc；############可定義可選欄位；##########

from dataclasses import dataclass

# frozen设为true后，字段内容将不允许修改（与namedtuple完全类似）
# 否则可修改字段；并可任意添加字段（如，c.n=1）；
@dataclass(frozen=True)
class DColor:
    """A regular class that represents a color."""
    r: float
    g: float
    b: float
    alpha: float = 0.0

# c = DColor(r=10, g=20, b=30)
c = DColor(10, 20, 30)

###繼承NamedTuple######透過繼承NamedTuple也可方便定義（同時可定義欄位的初始值，有初始值的欄位必須在無初始欄位後面）：###

from typing import NamedTuple

class NColor(NamedTuple):
    """A namedtuple that represents a color."""
    r: float
    g: float
    b: float
    alpha: float = 0.0

nc = NColor(100, 110, 120)

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