collections.abc --- 容器的抽象基类¶

容器抽象基类¶

这个容器模块提供了以下 ABCs:

Footnotes

1(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14)

These ABCs override object.__subclasshook__() to support testing an interface by verifying the required methods are present and have not been set to None. This only works for simple interfaces. More complex interfaces require registration or direct subclassing.

2

Checking isinstance(obj, Iterable) detects classes that are registered as Iterable or that have an __iter__() method, but it does not detect classes that iterate with the __getitem__() method. The only reliable way to determine whether an object is iterable is to call iter(obj).

Collections Abstract Base Classes -- Detailed Descriptions¶

class collections.abc.Container¶

提供了 __contains__() 方法的抽象基类。

class collections.abc.Hashable¶

提供了 __hash__() 方法的抽象基类。

class collections.abc.Sized¶

提供了 __len__() 方法的抽象基类。

class collections.abc.Callable¶

提供了 __call__() 方法的抽象基类。

class collections.abc.Iterable¶

提供了 __iter__() 方法的抽象基类。

使用 isinstance(obj, Iterable) 可以检测一个类是否已经注册到了 Iterable 或者实现了 __iter__() 函数，但是无法检测这个类是否能够使用 __getitem__() 方法进行迭代。检测一个对象是否是 iterable 的唯一可信赖的方法是调用 iter(obj)。

class collections.abc.Collection¶

集合了 Sized 和 Iterable 类的抽象基类。

3.6 新版功能.

class collections.abc.Iterator¶

提供了 __iter__() 和 __next__() 方法的抽象基类。参见 iterator 的定义。

class collections.abc.Reversible¶

为可迭代类提供了 __reversed__() 方法的抽象基类。

3.6 新版功能.

class collections.abc.Generator¶

生成器类，实现了 PEP 342 中定义的协议，继承并扩展了迭代器，提供了 send(), throw() 和 close() 方法。参见 generator 的定义。

3.5 新版功能.

class collections.abc.Sequence¶

class collections.abc.MutableSequence¶

class collections.abc.ByteString¶

只读且可变的序列 sequences 的抽象基类。

实现笔记：一些混入（Maxin）方法比如 __iter__(), __reversed__() 和 index() 会重复调用底层的 __getitem__() 方法。因此，如果实现的 __getitem__() 是常数级访问速度，那么相应的混入方法会有一个线性的表现；然而，如果底层方法是线性实现（例如链表），那么混入方法将会是平方级的表现，这也许就需要被重构了。

在 3.5 版更改: index() 方法支持 stop 和 start 参数。

class collections.abc.Set¶

class collections.abc.MutableSet¶

只读且可变的集合的抽象基类。

class collections.abc.Mapping¶

class collections.abc.MutableMapping¶

只读且可变的映射 mappings 的抽象基类。

class collections.abc.MappingView¶

class collections.abc.ItemsView¶

class collections.abc.KeysView¶

class collections.abc.ValuesView¶

映射及其键和值的视图 views 的抽象基类。

class collections.abc.Awaitable¶

为可等待对象 awaitable 提供的类，可以被用于 await 表达式中。习惯上必须实现 __await__() 方法。

协程 对象和 Coroutine ABC 的实例都是这个 ABC 的实例。

备注

In CPython, generator-based coroutines (generators decorated with types.coroutine()) are awaitables, even though they do not have an __await__() method. Using isinstance(gencoro, Awaitable) for them will return False. Use inspect.isawaitable() to detect them.

3.5 新版功能.

class collections.abc.Coroutine¶

用于协程兼容类的抽象基类。实现了如下定义在 协程对象: 里的方法： send()，throw() 和 close()。通常的实现里还需要实现 __await__() 方法。所有的 Coroutine 实例都必须是 Awaitable 实例。参见 coroutine 的定义。

备注

In CPython, generator-based coroutines (generators decorated with types.coroutine()) are awaitables, even though they do not have an __await__() method. Using isinstance(gencoro, Coroutine) for them will return False. Use inspect.isawaitable() to detect them.

3.5 新版功能.

class collections.abc.AsyncIterable¶

提供了 __aiter__ 方法的抽象基类。参见 asynchronous iterable 的定义。

3.5 新版功能.

class collections.abc.AsyncIterator¶

提供了 __aiter__ 和 __anext__ 方法的抽象基类。参见 asynchronous iterator 的定义。

3.5 新版功能.

class collections.abc.AsyncGenerator¶

为异步生成器类提供的抽象基类，这些类实现了定义在 PEP 525 和 PEP 492 里的协议。

3.6 新版功能.

Examples and Recipes¶

ABCs allow us to ask classes or instances if they provide particular functionality, for example:

size = None
if isinstance(myvar, collections.abc.Sized):
    size = len(myvar)

有些抽象基类也可以用作混入类（mixin），这可以更容易地开发支持容器 API 的类。例如，要写一个支持完整 Set API 的类，只需要提供下面这三个方法： __contains__(), __iter__() 和 __len__()。抽象基类会补充上其余的方法，比如 __and__() 和 isdisjoint():

class ListBasedSet(collections.abc.Set):
    ''' Alternate set implementation favoring space over speed
        and not requiring the set elements to be hashable. '''
    def __init__(self, iterable):
        self.elements = lst = []
        for value in iterable:
            if value not in lst:
                lst.append(value)

    def __iter__(self):
        return iter(self.elements)

    def __contains__(self, value):
        return value in self.elements

    def __len__(self):
        return len(self.elements)

s1 = ListBasedSet('abcdef')
s2 = ListBasedSet('defghi')
overlap = s1 & s2            # The __and__() method is supported automatically

当把 Set 和 MutableSet 用作混入类时需注意：

1. 由于某些集合操作会创建新集合，默认的混入方法需要一种从可迭代对象里创建新实例的方式。 假定类构造器具有 ClassName(iterable) 形式的签名。 这样它将执行一个名为 _from_iterable() 的内部类方法，该方法会调用 cls(iterable) 来产生一个新集合。 如果 Set 混入类在具有不同构造器签名的类中被使用，你将需要通过类方法或常规方法来重载 _from_iterable()，以便基于可迭代对象参数来构造新的实例。

2. 重载比较符时时（想必是为了速度，因为其语义都是固定的），只需要重定义 __le__() 和 __ge__() 函数，然后其他的操作会自动跟进。

3. 混入集合类 Set 提供了一个 _hash() 方法为集合计算哈希值，然而， __hash__() 函数却没有被定义，因为并不是所有集合都是可哈希并且不可变的。为了使用混入类为集合添加哈希能力，可以同时继承 Set() 和 Hashable() 类，然后定义 __hash__ = Set._hash。