Python namedtuple的可变默认参数

Question

我在这里找到了一种聪明的方法，可以让命名元组使用默认参数。这里有更多信息。

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

节点（val=None，left=None，right=None）

如果您希望'right'的默认值是一个空列表，那么该怎么办呢？正如您所知，使用可变的默认参数（例如列表）是不可取的。

有没有一种简单的方法来实现这个要求呢？

- ChaimG

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你为什么要请求一些你自己说不行的东西？ - John Zwinck

@John Zwinck：我们能否修改__new__()方法，使其将'None'转换为类似用户定义类中的新[]？ - ChaimG

Answer 1

以这种方式无法完成任务，因为`__defaults__`中的值是实际的默认值。也就是说，如果你编写了一个函数，其中包含`someargument=None`，然后在函数体内使用`someargument = [] if someargument is None else someargument`或类似的代码进行检查，相应的`__defaults__`条目仍将为`None`。换句话说，你可以在函数中这样做，因为在函数中可以编写任何你想要的代码，但是你不能在命名元组中编写自定义代码。

但是如果你需要默认值，只需要创建一个具有该逻辑并创建正确的命名元组的函数即可:

def makeNode(val=None, left=None, right=None):
    if right is None:
        val = []
    return Node(val, left, right)

- BrenBarn

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这种解决方案的缺点是，人们必须知道或记住实际使用工厂函数而不是Node类。这种设计选择并不总是显而易见的。 - Rick

Answer 2

自从这个问题被提出以来，dataclasses 模块已经被提议并被接受到 Python 中。该模块具有许多与 namedtuples 重叠的用例，但具有更多的灵活性和功能。特别是，当您想为可变字段指定默认值时，可以指定一个工厂函数。

from typing import List
from dataclasses import dataclass, field

@dataclass
class Node:
    val: str
    left: List["Node"] = field(default_factory=list)
    right: List["Node"] = field(default_factory=list)

在数据类中，您可以指定各个字段的类型。因此，在这种情况下，我必须填写一些空白，并假设val是一个字符串，而left和right都是其他Node对象的列表。

由于right和left是类定义中赋值语句的左侧，所以当我们初始化Node对象时，它们是可选参数。此外，我们可以提供默认值，但我们提供了一个默认工厂，这是一个函数，每当我们初始化没有指定这些字段的Node对象时，就会调用该函数。

例如：

node_1 = Node('foo')
# Node(val='foo', left=[], right=[])

node_2 = Node('bar', left=[node_1])
# Node(val='bar', left=[Node(val='foo', left=[], right=[])], right=[])

node_3 = Node('baz')
# Node(val='baz', left=[], right=[])

node_4 = Node('quux', left=[node_2], right=[node_3])
# Node(val='quux', left=[Node(val='bar', left=[Node(val='foo', left=[], right=[])], right=[])], right=[Node(val='baz', left=[], right=[])])

就个人而言，我发现对于任何需要不仅仅是数据最薄的容器的应用程序，我更喜欢使用 dataclasses 而不是 namedtuples。

- Kyle Parsons

Answer 3

被接受的答案 中提供的方式非常好。 我唯一看到的缺点是，不仅要在创建对象时，还要在像这样的操作时记住使用工厂函数而不是命名元组类-（对于某些其他用户的情况）。

isinstance(node, Node) #  success
isinstance(node, makeNode) #  misery

解决这个问题的方法可能是像下面所示的那样做。

NodeBase = nt('NodeBase', 'val left right')
NodeBase.__new__.__defaults__ = (None, None, None)

class Node(NodeBase):
    '''A namedtuple defined as:

    Node(val, left, right)

    with default values of (None, None, [])'''
    __slots__ = ()
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        obj = super().__new__(cls, *args, **kwargs)
            if obj.right is None:
                obj = obj._replace(right = [])
            return obj

- Rick

Answer 4

从Rick Teachey的实现中只需进行小改动，就可以在类外设置默认值：

NodeBase = namedtuple('NodeBase', 'val left right')

class Node(NodeBase):
    __slots__ = ()
    def __new__(cls, *, right=[], **kwargs):
        obj = super().__new__(cls, right=right, **kwargs)
        return obj

#IMPLEMENTATION
kw = {'val': 1, 'left':12}

m  = Node(**kw) 
# outputs Node(val=1, left=12, right=[])

- Bravhek

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使用这段代码 Node(val=1, left=12, right=1) 会产生 Node(val=1, left=12, right=[]) 的结果。 - Clément