浅谈__slots__

__slots__在python中是扮演属性声明（Attribute Declaration)的角色，当然属性本身不用声明，只需要在使用前赋值即可，但是实际上，属性的应用远非在使用前赋值就行，所以有attribute declaration, attribute accessor,attribute management 等概念，本文对__slots__属性声明做一个学习总结，其他的之后会陆续总结。

（1）Why __slots__？

__slots__用来限制类的实例的属性，优化内存（为每个实例都分配命名空间，如果很多实例被建立起来，然而需要较少的属性，就会很浪费内存空间，所以，python对每个slot 属性在每个实例中都保留了足够空间），防止出现码字错误(typos)等。

但是，它也打破了python核心的动态性质，比如，任何命名通过赋值就可以创建，因此它们应当在非常清楚的真的需要的时候使用，引用python 手册的原话：

Best reserved for rare cases where there are large numbers of instances in a memory-critical application.

（2）__slots__基本用法

__slots__用在新类型类中（New-Style class)是类属性，为列表，其中包含了该类实例的属性，类实例化后，仅允许创建在__slots__列表中的属性，如果定义的属性不在其中，则抛出AttributeError异常。以下代码简单的展示了其基本用法：

>>> class c:
    __slots__=['a','b']

>>> x=c()
>>> x.a
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#4>", line 1, in <module>
    x.a
AttributeError: a
>>> x.a=1
>>> x.b=2
>>> x.a,x.b
(1, 2)
>>> x.c=8
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#8>", line 1, in <module>
    x.c=8
AttributeError: 'c' object has no attribute 'c'

（3）注意事项

(a)__slots__与命名空间字典__dict__

有slots的实例，有些根本就没有__dict__属性，有些实例的属性不在__dict__中。接上面代码，继续...

>>> x.__dict__
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#9>", line 1, in <module>
    x.__dict__
AttributeError: 'c' object has no attribute '__dict__'

而没有命名空间字典（namespace dictionary)__dict__，就意味着不可能为实例创建一个不在slots中的属性，怎么办？可以通过把__dict__也写到__slots__中来解决。

>>> class c:
    __slots__=['a','b','__dict__']

>>> x=c()
>>> x.a=1;x.b=2;x.c=3
>>> x.a,x.b,x.c
(1, 2, 3)
>>> x.__dict__
{'c': 3}

可以看到可以创建一个x.c，而c不在slots中，在__dict__中。而getattr方法可以对slots中的属性进行访问。接上面代码：

>>> getattr(x,'a');getattr(x,'b')
1
2

(b)在超类（superclass)中的多重__slot__

__slots__是一个类属性，所以子类的slots会继承父类的slots。

>>> class E:
    __slots__=['c','d']

>>> class D(E):
    __slots__=['a','__dict__']

>>> x=D()
>>> x.a=1;x.c=2;x.d=3;x.e=8
>>> x.a,x.d,x.c,x.e
(1, 3, 2, 8)