可选关键字参数的命名元组和默认值

Question

我正在尝试将冗长的空心“数据”类转换为命名元组。我的班级目前看起来像这样：

class Node(object):
    def __init__(self, val, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

转换为namedtuple它后看起来像：

from collections import namedtuple
Node = namedtuple('Node', 'val left right')

但是这里有一个问题。我的原始类允许我只传入一个值，并通过对named / keyword参数使用默认值来处理默认值。就像是：

class BinaryTree(object):
    def __init__(self, val):
        self.root = Node(val)

但这在重构的元组中不起作用，因为它希望我传递所有字段。我当然可以替换Node(val)to的出现，Node(val, None, None)但这并不是我喜欢的。

那么，是否存在一个可以使我的重写成功而又不增加很多代码复杂性（元编程）的好技巧，还是我应该吞下药丸并继续进行“搜索并替换”？:)

Answer 1

Python 3.7

使用 默认 参数。

>>> from collections import namedtuple
>>> fields = ('val', 'left', 'right')
>>> Node = namedtuple('Node', fields, defaults=(None,) * len(fields))
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)

或者更好的是，使用新的dataclasses库，它比namedtuple好得多。

>>> from dataclasses import dataclass
>>> from typing import Any
>>> @dataclass
... class Node:
...     val: Any = None
...     left: 'Node' = None
...     right: 'Node' = None
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)

在Python 3.7之前

设置Node.__new__.__defaults__为默认值。

>>> from collections import namedtuple
>>> Node = namedtuple('Node', 'val left right')
>>> Node.__new__.__defaults__ = (None,) * len(Node._fields)
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)

在Python 2.6之前

设置Node.__new__.func_defaults为默认值。

>>> from collections import namedtuple
>>> Node = namedtuple('Node', 'val left right')
>>> Node.__new__.func_defaults = (None,) * len(Node._fields)
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)

订购

在所有版本的Python中，如果您设置的默认值少于namedtuple中的默认值，则默认值将应用于最右边的参数。这使您可以将某些参数保留为必需参数。

>>> Node.__new__.__defaults__ = (1,2)
>>> Node()
Traceback (most recent call last):
  ...
TypeError: __new__() missing 1 required positional argument: 'val'
>>> Node(3)
Node(val=3, left=1, right=2)

适用于Python 2.6到3.6的包装器

这是给您的包装器，甚至可以让您（可选）将默认值设置为以外的其他值None。这不支持必需的参数。

import collections
def namedtuple_with_defaults(typename, field_names, default_values=()):
    T = collections.namedtuple(typename, field_names)
    T.__new__.__defaults__ = (None,) * len(T._fields)
    if isinstance(default_values, collections.Mapping):
        prototype = T(**default_values)
    else:
        prototype = T(*default_values)
    T.__new__.__defaults__ = tuple(prototype)
    return T

例：

>>> Node = namedtuple_with_defaults('Node', 'val left right')
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=None)
>>> Node = namedtuple_with_defaults('Node', 'val left right', [1, 2, 3])
>>> Node()
Node(val=1, left=2, right=3)
>>> Node = namedtuple_with_defaults('Node', 'val left right', {'right':7})
>>> Node()
Node(val=None, left=None, right=7)
>>> Node(4)
Node(val=4, left=None, right=7)