Гайд по использованию enum в Python

Kate

Administrator
Команда форума
dqjzyqza1ve5kcjiod-zexa_b3u.png



Модуль enum содержит в себе тип для перечисления значений с возможностью итерирования и сравнения. Его можно использовать для создания понятных обозначений вместо использования чисел (для которых приходится помнить, какое число что обозначает) или строк (в которых легко опечататься и не заметить).

Создание​


Для создания перечисления необходимо создать класc, являющийся наследником класса enum.Enum. Для установки значений нужно добавить соответствующие атрибуты в класс. Пример использования:


# enum_create.py
import enum

class BugStatus(enum.Enum):

new = 7
incomplete = 6
invalid = 5
wont_fix = 4
in_progress = 3
fix_committed = 2
fix_released = 1

print('\nMember name: {}'.format(BugStatus.wont_fix.name))
print('Member value: {}'.format(BugStatus.wont_fix.value))

Атрибуты класса Enum конвертируются в экземпляры при парсинге. Каждый экземпляр имеет параметр name, в котором хранится название, а также value, в котором хранится установленное значение.


$ python3 enum_create.py

Member name: wont_fix
Member value: 4

Итерирование​


При итерировании по классу вы пройдёте по атрибутам.


# enum_iterate.py
import enum

class BugStatus(enum.Enum):

new = 7
incomplete = 6
invalid = 5
wont_fix = 4
in_progress = 3
fix_committed = 2
fix_released = 1

for status in BugStatus:
print('{:15} = {}'.format(status.name, status.value))

Цикл будет идти по элементам в том порядке, в котором они указаны при создании класса. Названия и значения никак не влияют на порядок.


$ python3 enum_iterate.py

new = 7
incomplete = 6
invalid = 5
wont_fix = 4
in_progress = 3
fix_committed = 2
fix_released = 1

Сравнение перечислений​


Так как элементы перечислений не упорядочены, то они поддерживают сравнение только по названию или значению.


# enum_comparison.py
import enum

class BugStatus(enum.Enum):

new = 7
incomplete = 6
invalid = 5
wont_fix = 4
in_progress = 3
fix_committed = 2
fix_released = 1

actual_state = BugStatus.wont_fix
desired_state = BugStatus.fix_released

print('Equality:',
actual_state == desired_state,
actual_state == BugStatus.wont_fix) # проверка на равенство
print('Identity:',
actual_state is desired_state,
actual_state is BugStatus.wont_fix) # проверка на то, это один и тот же элемент или нет
print('Ordered by value:')
try:
print('\n'.join(' ' + s.name for s in sorted(BugStatus))) # пытаемся упорядочить
except TypeError as err:
print(' Cannot sort: {}'.format(err)) # вывод ошибки в случае неудачи

Операторы больше и меньше порождают TypeError.


$ python3 enum_comparison.py

Equality: False True
Identity: False True
Ordered by value:
Cannot sort: '<' not supported between instances of 'BugStatus' and 'BugStatus'

IntEnum​


Для создания перечислений с возможностью сравнения можно использовать IntEnum, который поддерживает сравнение по значениям.


# enum_intenum.py
import enum

class BugStatus(enum.IntEnum):

new = 7
incomplete = 6
invalid = 5
wont_fix = 4
in_progress = 3
fix_committed = 2
fix_released = 1

print('Ordered by value:')
print('\n'.join(' ' + s.name for s in sorted(BugStatus))) # упорядочивание по значению

$ python3 enum_intenum.py

Ordered by value:
fix_released
fix_committed
in_progress
wont_fix
invalid
incomplete
new

Уникальные значения в перечислениях​


Элементы перечисления с одинаковыми значениями являются несколькими названиями, указывающими на один и тот же объект.


# enum_aliases.py
import enum

class BugStatus(enum.Enum):

new = 7
incomplete = 6
invalid = 5
wont_fix = 4
in_progress = 3
fix_committed = 2
fix_released = 1

by_design = 4
closed = 1

for status in BugStatus:
print('{:15} = {}'.format(status.name, status.value))

print('\nSame: by_design is wont_fix: ',
BugStatus.by_design is BugStatus.wont_fix)
print('Same: closed is fix_released: ',
BugStatus.closed is BugStatus.fix_released)

Так как by_design и closed являются синонимами для других элементов, то они не появляются как элементы в циклах. Истинным считается название, указанное первым при объявлении.


$ python3 enum_aliases.py

new = 7
incomplete = 6
invalid = 5
wont_fix = 4
in_progress = 3
fix_committed = 2
fix_released = 1

Same: by_design is wont_fix: True
Same: closed is fix_released: True

Если вы хотите, чтобы все элементы обязательно имели разные значения, то добавьте декоратор @unique перед объявлением класса.


# enum_unique_enforce.py
import enum

@enum.unique
class BugStatus(enum.Enum):

new = 7
incomplete = 6
invalid = 5
wont_fix = 4
in_progress = 3
fix_committed = 2
fix_released = 1

# This will trigger an error with unique applied.
by_design = 4
closed = 1

Элементы с повторяющимися значениями будут вызывать ValueError во время интерпретации.


$ python3 enum_unique_enforce.py

Traceback (most recent call last):
File "enum_unique_enforce.py", line 11, in <module>
class BugStatus(enum.Enum):
File ".../lib/python3.7/enum.py", line 848, in unique
(enumeration, alias_details))
ValueError: duplicate values found in <enum 'BugStatus'>:
by_design -> wont_fix, closed -> fix_released

Другой способ создания перечислений​


Иногда удобнее не хардкодить элементы перечисления, а указывать их в более удобном виде. Для этого можно передать значения в конструктор класса:


# enum_programmatic_create.py
import enum

BugStatus = enum.Enum(
value='BugStatus',
names=('fix_released fix_committed in_progress '
'wont_fix invalid incomplete new'),
)

print('Member: {}'.format(BugStatus.new))

print('\nAll members:')
for status in BugStatus:
print('{:15} = {}'.format(status.name, status.value))

Аргумент value является названием перечисления, которое используется для создания представления элементов. Второй аргумент names принимает список названий в перечислении. Если подать одну строку, то она будет разбита по пробельным символам и запятым, а значения будут числами, начиная с 1.


$ python3 enum_programmatic_create.py

Member: BugStatus.new

All members:
fix_released = 1
fix_committed = 2
in_progress = 3
wont_fix = 4
invalid = 5
incomplete = 6
new = 7

Также аргумент name принимает список пар названиезначение, либо аналогичный словарь.


# enum_programmatic_mapping.py
import enum

BugStatus = enum.Enum(
value='BugStatus',
names=[
('new', 7),
('incomplete', 6),
('invalid', 5),
('wont_fix', 4),
('in_progress', 3),
('fix_committed', 2),
('fix_released', 1),
],
)

print('All members:')
for status in BugStatus:
print('{:15} = {}'.format(status.name, status.value))

Передача списка пар позволяет сохранить порядок элементов, аналогично случаю, где мы объявляли атрибуты.


$ python3 enum_programmatic_mapping.py

All members:
new = 7
incomplete = 6
invalid = 5
wont_fix = 4
in_progress = 3
fix_committed = 2
fix_released = 1

Другие типы значений​


Значения элементов перечислений необязательно должны быть числами, они могут иметь любой тип. Если значение имеет тип tuple, то элементы передаются как отдельные аргументы в функцию __init()__.


# enum_tuple_values.py
import enum

class BugStatus(enum.Enum):

new = (7, ['incomplete',
'invalid',
'wont_fix',
'in_progress'])
incomplete = (6, ['new', 'wont_fix'])
invalid = (5, ['new'])
wont_fix = (4, ['new'])
in_progress = (3, ['new', 'fix_committed'])
fix_committed = (2, ['in_progress', 'fix_released'])
fix_released = (1, ['new'])

def __init__(self, num, transitions):
self.num = num
self.transitions = transitions

def can_transition(self, new_state):
return new_state.name in self.transitions

print('Name:', BugStatus.in_progress)
print('Value:', BugStatus.in_progress.value)
print('Custom attribute:', BugStatus.in_progress.transitions)
print('Using attribute:',
BugStatus.in_progress.can_transition(BugStatus.new))

В этом примере каждое значение является парой из числового id и списка строк, описывающих возможный переход из данного состояния.


$ python3 enum_tuple_values.py

Name: BugStatus.in_progress
Value: (3, ['new', 'fix_committed'])
Custom attribute: ['new', 'fix_committed']
Using attribute: True

Для более сложных случаев tuple может быть плохим решением. Так как типом value может быть что угодно, мы можем использовать словари, чтобы обозначить различные параметры. Сложные значения передаются прямиком в __init()__ как единственный аргумент помимо self.


# enum_complex_values.py
import enum

class BugStatus(enum.Enum):

new = {
'num': 7,
'transitions': [
'incomplete',
'invalid',
'wont_fix',
'in_progress',
],
}
incomplete = {
'num': 6,
'transitions': ['new', 'wont_fix'],
}
invalid = {
'num': 5,
'transitions': ['new'],
}
wont_fix = {
'num': 4,
'transitions': ['new'],
}
in_progress = {
'num': 3,
'transitions': ['new', 'fix_committed'],
}
fix_committed = {
'num': 2,
'transitions': ['in_progress', 'fix_released'],
}
fix_released = {
'num': 1,
'transitions': ['new'],
}

def __init__(self, vals):
self.num = vals['num']
self.transitions = vals['transitions']

def can_transition(self, new_state):
return new_state.name in self.transitions

print('Name:', BugStatus.in_progress)
print('Value:', BugStatus.in_progress.value)
print('Custom attribute:', BugStatus.in_progress.transitions)
print('Using attribute:',
BugStatus.in_progress.can_transition(BugStatus.new))

Данный пример аналогичен предыдущему, но в нём используются словари вместо tuple для удобства.


$ python3 enum_complex_values.py

Name: BugStatus.in_progress
Value: {'num': 3, 'transitions': ['new', 'fix_committed']}
Custom attribute: ['new', 'fix_committed']
Using attribute: True


 
Сверху