李寧老師已經在「極客起源」 微信公衆號推出《Python編程思想》電子書,囊括了Python的核心技術,以及Python的主要函數庫的使用方法。讀者可以在「極客起源」 公衆號中輸入 160442 開始學習。
在很多場景下,一個變量的值是固定且有限的,例如,季節只有4個值(春、夏、秋、冬),性別只有2個值(男和女)。這種值有限且固定的數據類型在Python中稱爲枚舉類型。
1. 枚舉類型基礎
在Python中有兩種方式來定義枚舉類型:
- 直接使用Enum列出多個枚舉值來創建枚舉類
- 通過繼承Enum基類來派生枚舉類
如下面的代碼演示了直接使用Enum列出多個枚舉值來創建枚舉類類型。
示例代碼: enum_demo. py
import enum
# 定義Season枚舉類
Season = enum.Enum('Season', ('SPRING', 'SUMMER', 'AUTUMN', 'WINTER'))
# 直接訪問指定枚舉
print(Season.SPRING)
# 訪問枚舉成員的變量名
print(Season.SPRING.name)
# 訪問枚舉成員的值
print(Season.SPRING.value)
# 根據枚舉變量名訪問枚舉對象
print(Season['WINTER']) # Season.WINTER
# 根據枚舉值訪問枚舉對象
print(Season(2)) # Season.SUMMER
# 遍歷Season枚舉的所有成員
for name, member in Season.__members__.items():
print(name, '=>', member, ',', member.value)
執行這段代碼,會輸出如下的結果:
Season.SPRING
SPRING
1
Season.WINTER
Season.SUMMER
SPRING => Season.SPRING , 1
SUMMER => Season.SUMMER , 2
AUTUMN => Season.AUTUMN , 3
WINTER => Season.WINTER , 4
在這段代碼中,使用了enum.Enum來定義枚舉類型。 Enum是一個類,創建枚舉類型的過程相當於創建Enum類的實例,因爲調用的是Enum類的構造方法。該構造方法的第1個參數是枚舉類的類名,第2個參數是一個元組,用於列出所有枚舉值。在定義了上面的 Season枚舉類之後,程序可直接通過枚舉值進行訪問,這些枚舉值都是該枚舉的成員,每個成員都有name和value兩個屬性,其中name屬性值爲該枚舉值的變量名,value代表該枚舉值的序號(序號通常從1開始)。
程序除可直接使用枚舉之外,還可通過枚舉變量名或枚舉值來訪問指定枚舉對象,代碼如下:
print(Season['WINTER']) # Season.WINTER
根據枚舉值訪問枚舉對象:
print(Season(2)) # Season.SUMMER
此外,Python還爲枚舉提供了一個 members屬性,該屬性返回一個dict字典,字典包含了該枚舉的所有枚舉實例。程序可通過遍歷 members屬性來訪問枚舉的所有實例。
如果要定義更復雜的枚舉類型,則可通過繼承Enum類來派生枚舉類,在這種方式下程序就可以爲枚舉類型額外定義方法了,示例代碼:ext_enum.py
import enum
class Orientation(enum.Enum):
# 爲序列值指定value值
EAST = '東'
SOUTH = '南'
WEST = '西'
NORTH = '北'
def info(self):
print(f'這是一個代表方向【{self.value}】的枚舉')
print(Orientation.EAST)
print(Orientation.EAST.value)
# 通過枚舉變量名訪問枚舉
print(Orientation['NORTH'])
# 通過枚舉值來訪問枚舉
print(Orientation('北'))
# 調用枚舉的info()方法
Orientation.EAST.info()
# 遍歷Orientation枚舉的所有成員
for name, member in Orientation.__members__.items():
print(name, '=>', member, ',', member.value)
上面程序通過繼承Enum派生了 Orientation枚舉類,通過這種方式派生的枚舉類可以額外定義方法,如上面的 info方法,也可爲枚舉指定 value(value的值默認是1、2、3、…)。
雖然此時 Orientation枚舉類型的 value是str類型,但該枚舉類同樣可通過 value來訪問特定枚舉值,如上面程序中的 Orientation(’北'),這是完全允許的。運行上面代碼,可以看到如下輸出結果:
Orientation.EAST 東 Orientation.NORTH Orientation.NORTH 這是一個代表方向【東】的枚舉 EAST => Orientation.EAST , 東 SOUTH => Orientation.SOUTH , 南 WEST => Orientation.WEST , 西 NORTH => Orientation.NORTH , 北
2. 枚舉類的構造方法
枚舉也是類,因此枚舉也可以定義構造方法。爲枚舉定義構造方法之後,在定義枚舉實例時必須爲構造方法參數設置值,代碼如下:
示例代碼:enum_constructor,py
import enum
class Sex(enum.Enum):
MALE = '男', '純爺們'
FEMALE = '女', '純姐們'
def __init__(self, cn_name, desc):
self._cn_name = cn_name
self._desc = desc
@property
def desc(self):
return self._desc
@property
def cn_name(self):
return self._cn_name
# 訪問FEMALE的name
print('FEMALE的name:', Sex.FEMALE.name)
# 訪問FEMALE的value
print('FEMALE的value:', Sex.FEMALE.value)
# 訪問自定義的cn_name屬性
print('FEMALE的cn_name:', Sex.FEMALE.cn_name)
# 訪問自定義的desc屬性
print('FEMALE的desc:', Sex.FEMALE.desc)
上面程序定義了Sex枚舉類,併爲它定義了一個構造方法,調用該構造方法需要傳入 cn_name和desc兩個參數,因此程序使用如下代碼來定義 Sex的枚舉值。
MALE = '男', '純爺們'
FEMALE = '女', '純姐們'
上面代碼爲MALE枚舉指定的 value是"男"和"純爺們"這兩個字符串,其實它們會被自動封裝成元組後傳給MALE的vaue屬性;而且此處傳入的"男"和"純爺們"這兩個參數值正好分別傳給cn name和desc兩個參數。簡單來說,枚舉的構造方法需要幾個參數,此處就必須指定幾個值。
運行這段代碼,會輸出如下內容:
FEMALE的name: FEMALE
FEMALE的value: ('女', '純姐們')
FEMALE的cn_name: 女
FEMALE的desc: 純姐們
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