为什么使用描述符可以引入__slots __？

Posted 2023-02-15

在“ Python的历史”系列的this blog post中，Guido van Rossum指出：

描述符的另一项增强是在类上引入了__slots__属性。

我将这句话理解为：__slots__是由描述符实现的。

但是与我的解释相反，Guido van Rossum稍后写了几行：

在幕后，此功能的实现完全用C语言完成，并且非常高效。

所以，__ slots__不是由描述符实现的吗？

但过了两句话，他再次写道：

不仅__lots__是描述符的有趣应用，...

所以，__ slots__和描述符实际上是什么情况？

__ slots__是否由描述符实现？如果是，怎么办？

答案

这些声明并不矛盾。 __slots__定义的属性是所创建类和上的描述符，该描述符的实现是用C编写的（假定CPython）。

该描述符类称为member_descriptor，如以下示例代码所示：

import inspect

class Test:
    __slots__ = 'a',
    def __init__(self, a):
        self.a = a

type(Test.a)                        # member_descriptor
inspect.isdatadescriptor(Test.a)    # True
inspect.ismemberdescriptor(Test.a)  # True

并且在GitHub上的CPython存储库中进行的快速搜索显示the C implementation of it (Link for CPython version 3.8.0)。

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进入更多细节：

Python类本质上是一个dict，带有（很多）风铃。另一方面，有些Python-C类使用C- struct来实现Python类。即使仅包含Python对象（基本上是一个包含对Python对象的引用的C数组），这种C结构也比字典更快，并且（显着）需要的内存更少。

为了使“常规” Python类可以从更快的访问中受益，并减少了内存占用__slots__。具有__slots__的类将基本上转换为C结构。但是，为了使属性查找/设置/删除映射到相应的struct成员成为可能，需要某种翻译层（描述符）。 __slots__中定义的成员的翻译层为member_descriptor。

因此，当您在__slots__类的实例上查找属性时，将获得member_descriptor，并且member_descriptor将知道如何获取/设置/删除基础C- [C0的成员]。

另一答案

考虑一个简单的类：