什么是 c++ const-reference copy-constructor arguments 的 python 等价物

Question

C++ 的一大优点是使用const-reference 参数——使用这些类型的参数，您几乎可以保证对象不会被意外修改，也不会产生副作用。

问题是，与这些参数等效的 Python 是什么？

例如，假设你有这个 C++ 方法：

void Foo::setPosition(const QPoint &position) {
    m_position = position;
}

你想像这样将它“翻译”成 Python：

def set_position(self, position):
    self.position = position

这样做可能会产生很多麻烦，并且还会出现许多细微的错误。问题是，使用 const 引用参数（复制构造函数）的 C++ 方法的“Python 等效”方式是什么？

上次我发现一个错误是因为我有一个糟糕的“C++ -> Python 翻译”；我用类似的东西解决了这个问题：

my_python_instance.set_position(QPoint(pos))

...另外说，我的另一个选择是从调用者那里克隆对象...我很确定这不是正确的方法。

Answer 1

希望我理解正确。

简而言之，没有一个。有两件事是你在 python 中不经常遇到的。 consts 和复制构造函数。

这是一个设计决定，python 是一种不同的语言。参数总是通过引用传递。

const正确性

不要弄乱对象由用户决定，我认为这种情况不会经常发生。就我个人而言，我喜欢 c++ 中的 const 正确性，但我从未发现自己在 python 中错过了它。它是一种动态的脚本语言，因此没有必要查看可以在参数 constness 断言下进行的微优化。

复制对象

...您在 python 中不会做太多。在我看来，将内存管理卸载给用户是一个设计决定，因为很难找到一个好的标准方式，例如浅拷贝与深拷贝。我想如果你假设，你并不需要它，那么为每个对象提供一种方法（就像 c++ 那样）是没有意义的，但只适用于那些确实需要它的对象。

因此，没有统一的pythonic方式。在标准中至少有几种方法可以做到：

1. 列出copied = original[:]。
2. 部分对象提供copy方法，如dict。
3. 有些对象显式提供了构造函数（如在 c++ 中），dict 和 list 这样做，因此您可以编写 copied = list(original)。
4. 有一个模块copy，您可以为其提供自定义方法__copy__和__deepcopy__。它还具有另一个标准库与它一起使用的优势 - pickle 用于序列化。

最类似于 c++ 的方式是选项 3。 - 实现构造函数，以便它接受返回其参数副本的调用（当参数属于相同类型时）。但它可能需要稍微巧妙地实现 ctor，因为你不能进行类型重载。

选项 2. 相同，但重构为一个函数。

所以最好的方法可能是提供显式的__copy__/copy 方法，如果你很好支持ctor调用，它将调用它。

然后，作为对象的开发人员，您可以确保 const 的正确性，并为用户提供一种简单的明确方式来请求副本。

Answer 2

没有直接的等价物。最接近的是使用copy module 并在您的类上定义__copy__() 和/或__deepcopy__() 方法。

Answer 3

在函数上写一个装饰器。让它在输入时序列化数据，在输出时序列化它，并确认两者相等。如果不是，则生成错误。

Python 类型检查主要是运行时检查参数是否满足某些谓词。 C++ 中的const 是对函数行为的类型检查：因此您必须对函数的行为进行运行时检查以使其等效。

您也可以只在进行单元测试或调试构建时进行此类检查，“证明”它是正确的，然后在“发布”模式下删除检查。

或者，您可以编写一个静态分析器，使用检查模块检查 const 违规，并装饰您缺少源的参数的不变性，我想。可能很容易编写自己的支持const tho 的语言变体。几乎不可能。

Answer 4

position 是什么对象？很可能有一种方法可以复制它，以便self 拥有该职位的私人副本。例如，如果position 是Point2D，那么self.position = Point2D(position) 或self.position = Point2D( position.x, position.y ) 都可能有效。

顺便说一句，您的 C++ 代码可能没有您想象的那么安全。如果m_position 是QPoint&，那么在您的函数返回后，您仍然容易受到外界有人修改传入的QPoint 的攻击。 （将参数作为 const 传递并不能保证引用的对象从调用者的角度来看是 const。）