Python 为什么通过描述符可以引入“插槽”？

在“Python的历史”系列中，Guido van Rossum指出：

描述符的另一个增强是在类上引入了_slots____）属性

我把这句话理解为：引擎盖下的插槽由描述符实现

但与我的解释相反，Guido van Rossum后来写了几行：

在封面下，这个特性的实现完全是用C语言完成的，而且效率很高

那么，插槽不是由描述符实现的

但两句话之后，他又写道：

不仅是一个有趣的描述符应用

那么，插槽和描述符的实际情况是什么

---

插槽是否由描述符实现？如果是：如何做？

考虑一个简单的类：

class A:
    __slots__ = ('a',)

什么是

a

？这是一个描述符：

>>> type(A.a)
<class 'member_descriptor'>

用

A.A.\uuuu set\uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu

>>> a = A()
>>> a.a
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: a

>>> a.a = 7

然后再次尝试访问它：）

您不能做的是尝试分配给实例上的任何其他属性：

>>> A.b
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: type object 'A' has no attribute 'b'
>>> a.b
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'A' object has no attribute 'b'
>>> a.b = 0
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'A' object has no attribute 'b'

>>A.b
回溯（最近一次呼叫最后一次）：
文件“”，第1行，在
AttributeError:类型对象“A”没有属性“b”
>>>a.b
回溯（最近一次呼叫最后一次）：
文件“”，第1行，在
AttributeError:“A”对象没有属性“b”
>>>a.b=0
回溯（最近一次呼叫最后一次）：
文件“”，第1行，在
AttributeError:“A”对象没有属性“b”

\uuuuuuuuuuuuuuuuuuuu>的存在不仅会创建请求的类属性，而且会阻止在实例上创建任何附加属性。
这些语句本身并不矛盾。
\uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu
定义的属性是所创建类上的描述符，该描述符的实现是用C编写的（假设是CPython）

描述符类被称为
member\u descriptor
，如下面的示例代码所示：

import inspect

class Test:
    __slots__ = 'a',
    def __init__(self, a):
        self.a = a

type(Test.a)                        # member_descriptor
inspect.isdatadescriptor(Test.a)    # True
inspect.ismemberdescriptor(Test.a)  # True

在GitHub上的CPython存储库上进行快速搜索


更详细地说：

Python类本质上是一个带有（许多）铃铛和哨子的
dict
。另一方面，有些Python-C类使用C-
struct
来实现Python类。这样的C-struct比字典更快，所需内存（明显）更少，即使它只包含Python对象（基本上是包含Python对象引用的C-array）

为了使“普通”Python类能够从更快的访问和减少的内存占用中获益，引入了
\uuuuuu slots\uuuu
。带有
\uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu插槽的类基本上将被转换为C结构。但是，为了使属性查找/设置/删除映射到相应的
struct
成员，需要某种类型的转换层（描述符）。在
中定义的成员的转换层是
成员描述符

因此，当您在
\uuu slots\uuu
-类的实例上查找属性时，您将得到一个
成员描述符
，而
成员描述符
将知道如何获取/设置/删除底层C-
结构的成员

import inspect

class Test:
    __slots__ = 'a',
    def __init__(self, a):
        self.a = a

type(Test.a)                        # member_descriptor
inspect.isdatadescriptor(Test.a)    # True
inspect.ismemberdescriptor(Test.a)  # True