如何在 python 中实现类似数组的属性包装器？

Question

我在 python 中有一个类，它充当 c 库的前端。该库执行模拟并处理非常大的数据数组。这个库传递一个ctype 数组，我的包装器将它转换成一个正确的numpy.ndarray。

class SomeClass(object):
    @property
    def arr(self):
        return numpy.array(self._lib.get_arr())

但是，为了确保不会发生内存问题，我将 ndarray 数据与库数据分开，因此更改 ndarray 不会导致库正在使用的真实数组发生变化。但是，我可以传递一个相同形状的新数组并覆盖库中保存的数组。

@arr.setter
def arr(self, new_arr):
    self._lib.set_arr(new_arr.ctypes)

所以，我可以像这样与数组交互：

x = SomeClass()
a = x.arr
a[0] += 1
x.arr = a

我的愿望是通过允许语法简单地为x.arr[0] += 1 来进一步简化这一点，这将更具可读性并且具有更少的变量。我不确定如何创建这样一个包装器（我几乎没有制作包装器类/函数的经验），它模仿属性但允许项目访问作为我的示例。

我将如何制作这样一个包装类？有没有更好的方法来实现这个目标？如果您有任何可以帮助的建议或阅读材料，我将不胜感激。

Answer 1

这可以工作。 Array 是 Numpy/C 数组的代理：

class Array(object):

    def __init__(self):
        #self.__lib = ...
        self.np_array = numpy.array(self._lib.get_arr())

    def __getitem__(self, key): 
        self.np_array = numpy.array(self._lib.get_arr())
        return self.np_array.__getitem__(key)

    def __setitem__(self, key, value):
        self.np_array.__setitem__(key, value)
        self._lib.set_arr(new_arr.ctypes)

    def __getattr__(self, name):
        """Delegate to NumPy array."""
        try:
            return getattr(self.np_array, name)
        except AttributeError:
            raise AttributeError(
                 "'Array' object has no attribute {}".format(name))

应该是这样的：

>>> a = Array()
>>> a[1]
1
>>> a[1] = 10
>>> a[1]
10

10 也应该在你的 C 数组中结束。

Answer 2

我认为您的描述符应该返回了解self._lib 的类列表类的实例，并将在正常操作期间更新它append、__setitem__、__getitem__ 等。