如何创建只读插槽？答案

【问题标题】：How to create read-only slots?如何创建只读插槽？
【发布时间】：2021-07-04 15:26:24
【问题描述】：

默认情况下，插槽是可写的：

>>> class A: __slots__ = ('x',)
... 
>>> list(vars(A))
['__module__', '__slots__', 'x', '__doc__']
>>> vars(A)['x']
<member 'x' of 'A' objects>
>>> a = A()
>>> a.x = 'foo'
>>> del a.x

如何创建只读槽，例如super类的槽'__thisclass__'、'__self__'和'__self_class__'？

>>> list(vars(super))
['__repr__', '__getattribute__', '__get__', '__init__', '__new__',
 '__thisclass__', '__self__', '__self_class__', '__doc__']
>>> vars(super)['__thisclass__']
<member '__thisclass__' of 'super' objects>
>>> s = super(int, 123)
>>> s.__thisclass__ = float
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: readonly attribute
>>> del s.__thisclass__
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: readonly attribute

【问题讨论】：

标签： python super slots readonly-attribute

【解决方案1】：

您不能，Python 代码没有选项可以创建只读描述符，例如用于 __thisclass__ 等的描述符。

在 C API 中，所有插槽都使用相同的描述符对象类型，对于 PyMemberDef arrays 中将 flags 设置为 READONLY 的条目，这些对象类型变为只读。

例如您识别的super 描述符在super_members array 中定义：

static PyMemberDef super_members[] = {
    {"__thisclass__", T_OBJECT, offsetof(superobject, type), READONLY,
     "the class invoking super()"},
    {"__self__",  T_OBJECT, offsetof(superobject, obj), READONLY,
     "the instance invoking super(); may be None"},
    {"__self_class__", T_OBJECT, offsetof(superobject, obj_type), READONLY,
     "the type of the instance invoking super(); may be None"},
    {0}
};

在处理__slots__ 时，没有可以设置此标志的路径； code in type.__new__ just sets the first three values，分别是name、type和offset：

    mp = PyHeapType_GET_MEMBERS(et);
    slotoffset = base->tp_basicsize;
    if (et->ht_slots != NULL) {
        for (i = 0; i < nslots; i++, mp++) {
            mp->name = PyUnicode_AsUTF8(
                PyTuple_GET_ITEM(et->ht_slots, i));
            if (mp->name == NULL)
                goto error;
            mp->type = T_OBJECT_EX;
            mp->offset = slotoffset;


            /* __dict__ and __weakref__ are already filtered out */
            assert(strcmp(mp->name, "__dict__") != 0);
            assert(strcmp(mp->name, "__weakref__") != 0);


            slotoffset += sizeof(PyObject *);
        }
    }

供参考：

PyHeapType_GET_MEMBERS 访问 PyMemberDef 数组以获取正在创建的新类型对象。它已经分配了正确数量的插槽。
et->ht_slots 是插槽名称的元组。
slotoffset 是实例对象内存区域的相对偏移量，用于存储插槽内容。
type 字段的T_OBJECT_EX 值表示该槽存储指向 Python 对象的指针，如果指针设置为 NULL，则在您尝试获取该值时会引发 AttributeError。

请注意，如果可以将这些插槽设置为只读，那么您还需要一种机制在创建新实例之前提供它们的值！毕竟，如果阻止所有 Python 代码在实例上设置只读属性，那么您的 Python 类将如何设置初始值？

【讨论】：