为什么 Python 枚举中的可变值是同一个对象？

Question

在为Enum 成员尝试不同的值类型时，我发现当值可变时会出现一些奇怪的行为。

如果我将Enum 的值定义为不同的列表，则成员的行为仍然类似于Enum 值是典型的不可变类型（如str 或int）时的行为，即使我可以更改成员到位，以便两个 Enum 成员的值相同：

>>> class Color(enum.Enum):
        black = [1,2]
        blue = [1,2,3]  

>>> Color.blue is Color.black
False
>>> Color.black == Color.blue
False
>>> Color.black.value.append(3)
>>> Color.black
<Color.black: [1, 2, 3]>
>>> Color.blue
<Color.blue: [1, 2, 3]>
>>> Color.blue == Color.black
False
>>> Color.black.value == Color.blue.value
True

但是，如果我将值定义为相同的列表，则每个成员的值似乎都是相同的对象，因此一个成员值的任何突变都会影响所有成员：

>>> class Color(enum.Enum):
        black = [1,2,3]
        blue = [1,2,3]

>>> Color.blue is Color.black
True
>>> Color.black == Color.blue
True
>>> Color.black.value.append(4)
>>> Color.black
<Color.black: [1, 2, 3, 4]>
>>> Color.blue
<Color.black: [1, 2, 3, 4]>
>>> Color.blue == Color.black
True

为什么Enum 会这样？这是预期的行为还是错误？

注意： 我不打算以这种方式实际使用 Enum，我只是在尝试为 Enum 成员使用非标准值

Answer 1

来自docs：

给定两个成员 A 和 B 具有相同的值（并且 A 先定义），B 是 A 的别名。按值查找 A 和 B 的值将返回 A。按名称查找 B 也会返回 A：

>>> class Shape(Enum):
...     square = 2
...     diamond = 1
...     circle = 3
...     alias_for_square = 2
...
>>> Shape.square
<Shape.square: 2>
>>> Shape.alias_for_square
<Shape.square: 2>
>>> Shape(2)
<Shape.square: 2>

即使值是可变的，这也是通过相等来操作的。由于您为black 和blue 定义了相等的值，首先是black，所以blue 是black 的别名。

Answer 2

要补充@user2357112's answer，请查看EnumMeta，这是所有Enum 类的元类；它可以查看每个具有其类型的类定义并进行更改以更改它。

具体来说，通过简单的赋值注意re-assign members with the same value in its __new__ method：

    # If another member with the same value was already defined, the
    # new member becomes an alias to the existing one.
    for name, canonical_member in enum_class._member_map_.items():
        if canonical_member._value_ == enum_member._value_:
            enum_member = canonical_member
            break

我没有选择查看文档，而是查看了源代码。吸取的教训：总是检查文档，如果提出ExplanationNotFound；检查来源:-)

Answer 3

From the Python documentation for Enums:

默认情况下，枚举允许多个名称作为同一值的别名。当不需要这种行为时，可以使用以下装饰器来确保每个值在枚举中只使用一次......

这意味着blue 是black 的别名。当其中任何一个发生变化时，另一个也必须发生变化。

但是，您可以通过使用 enum.unique 装饰器强制 Python 使每个枚举值唯一。同样来自文档：

>>> from enum import Enum, unique
>>> @unique
 ... class Mistake(Enum):
 ...     one = 1
 ...     two = 2
 ...     three = 3
 ...     four = 3
 ...
 Traceback (most recent call last):
 ...
 ValueError: duplicate values found in <enum 'Mistake'>: four -> three

Answer 4

除非您通过 unique decorator 明确告诉它，否则 Python 3 Enum 类不会强制执行唯一性

另见duplicate values。因为blue 与black 相同，所以它只是成为black 的别名。