Python：尝试创建包含有限MRU条目的dict

我试图创建一个

dict

，它只包含有限数量的MRU条目（用于帮助缓存我通过ctypes调用的代价高昂的C函数的输出）。代码如下：

from collections import OrderedDict

class MRUDict(OrderedDict):

    def __init__(self, capacity = 64):
        super().__init__()
        self.__checkAndSetCapacity(capacity)

    def capacity(self):
        return self.__capacity

    def setCapacity(self, capacity):
        self.__checkAndSetCapacity(capacity)
        for i in range(len(self) - capacity):
            self.__evict() # will execute only if len > capacity

    def __getitem__(self, key):
        value = super().__getitem__(key)
        # if above raises IndexError, next line won't execute
        print("Moving key {} to last i.e. MRU position".format(key))
        super().move_to_end(key)
        return value

    def __setitem__(self, key, value):
        if key in self:
            super().move_to_end(key)
        else: # new key
            if len(self) == self.__capacity:
                self.__evict()
        super().__setitem__(key, value)

    def __evict(self):
        key, value = self.popitem(last = False) # pop first i.e. oldest item
        print("Capacity exceeded. Evicting ({}, {})".format(key, value))

    def __checkAndSetCapacity(self, capacity):
        if not isinstance(capacity, int):
            raise TypeError("Capacity should be an int.")
        if capacity == 0:
            raise ValueError("Capacity should not be zero.")
        self.__capacity = capacity

。。。下面是测试代码：

def printkeys(d):
    print("Current keys in order:", tuple(d)) # here d means d.keys()
    print()

from mrudict import MRUDict
print("Creating MRUDict with capacity 5.")
d = MRUDict(5)
print("Adding keys 0 to 7 with values:")
for i in range(8): d[i] = i + 0.1
printkeys(d)

print("Calling str on object:")
print(d) # test of default __repr__ (since probably __str__ is the same here)
printkeys(d)

print("Accessing existing key 4:")
print(4, d[4]) # test of __getitem__
printkeys(d)

try:
    print("Accessing non-existing key 20:")
    print(20, d[20]) # test of __getitem__
except:
    print("Caught exception: key does not exist.")
printkeys(d)

print("Updating value of existing key 6:")
d[6] = 6.6 # test of __setitem__ with existing key
printkeys(d)

print("Adding new key, value pair:")
d[10] = 10.1 # test of __setitem__ with non-existing key
printkeys(d)

print("Testing for presence of key 3:")
print(3 in d)
printkeys(d)

print("Trying to loop over the items:")
for k in d: print(k, d[k])
printkeys(d)

print("Trying to loop over the items:")
for k, v in d.items(): print(k, v)
printkeys(d)

现在从输出来看，我在实现

\uu getitem\uuuuuuuuu

函数方面似乎有点幼稚，因为

\uuuuuu repr\uuuuuu

和

对于。。。在

（我猜在这里，调用

\uuuuu iter\uuuuuuu

，然后调用

\uuuu getitem\uuuuuuu

）会导致第一个项目作为MRU移动到最后一个，但无法继续，因为迭代器没有“下一个”项目，因为它现在指向最后一个元素。但我不确定我能做些什么来解决这个问题。我应该重新实施吗

我不知道如何区分用户的调用

\uuuu getitem\uuuu

和内部调用。当然，一个解决方法是让用户使用一个

find（）

方法来完成移动到结尾的操作，但是我真的希望能够使用常规语法

d[k]

---

请告知如何解决此问题。谢谢

对于这些复杂的行为变化，研究这些变化是值得的

实际的

\uuu iter\uuu

方法直接在内部结构上循环，即维护项目顺序的双链接列表。它永远不会直接使用

\uuu getitem\uu

，而只是从链表返回键

您遇到的实际问题是，在循环时直接访问项目：

那里有一个

d[k]

；正是这种访问将项目5从开始移动到结束。这会更新链接列表，因此当请求下一项时，

curr.next

引用现在是根，迭代停止

解决办法是不要这样做。添加一个专用方法来访问项目，而不触发MRU更新。或者您可以重复使用

dict.get（）

，例如：

>>> for k in d: print(k, d.get(k))
... 
5 5.1
7 7.1
4 4.1
6 6.6
10 10.1

您将遇到

.items（）

方法的问题

orderedict

重用的

.items（）

方法，该方法返回一个实例；看

你必须改变这种行为：

from collections.abc import ItemsView


class MRUDictItemsView(ItemsView):
    def __contains__(self, item):
        key, value = item
        v = self._mapping.get(key, object())
        return v == value

    def __iter__(self):
        for key in self._mapping:
            yield (key, self._mapping.get(key))


class MRUDict(OrderedDict):
    # ...

    def items(self):
        return MRUDictItemsView(self)

---

您必须对

.keys（）

和

.values（）

方法执行相同的操作。

请您将问题解释得更清楚一些；您从当前测试中获得的输出与您想要/期望的结果有何不同？@jornsharpe:

\uuu getitem\uuu

修改顺序。。因此，在迭代时，第一个项目移动到最后一个项目，迭代明显中断。在内部，

orderedict

使用链式列表<代码>\uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu直接遍历链表，没有调用

\uuuuuuu getitem\uuuuuuuuu

。啊，

.items（）

重用

可变映射.items（）

，返回一个

ItemsView（）

对象，该对象在自定义类上使用

\uuuuu getitem

。替换为不使用

\uuuu getitem\uuuu

而是使用其他内部方法。现在我更新了答案，因为我有时间实际解析您的测试套件。供将来参考：请尝试将示例代码简化为能够立即演示问题的代码。您的大多数测试套件都与您的问题无关。您好，非常感谢您的详细回复，并对测试套件中的额外内容表示抱歉。现在我明白了我必须重新实现

ItemsView

以避免使用

[]

即

\uuu getitem\uuuu

并改为使用

.get（）

，从您提供的

集合.abc

链接可以清楚地看出，我也必须重新实现

值view

，但鉴于

键视图

似乎没有使用

[]

我不需要重新实现它，对吗？好吧，我在Martijn给出的上面的代码的基础上所做的只是将一个

，ValuesView

添加到collections.abc import行的

，并在模块级添加一个
mruditvaluesview
，替换
ValuesView
方法中的
.get（）
，并将
.values（）
添加到
mrudit
中，它现在可以工作了。非常感谢Martijn！对了，
KeysView
确实不会触发
\uGetItem\uuuuu
。
from collections.abc import ItemsView


class MRUDictItemsView(ItemsView):
    def __contains__(self, item):
        key, value = item
        v = self._mapping.get(key, object())
        return v == value

    def __iter__(self):
        for key in self._mapping:
            yield (key, self._mapping.get(key))


class MRUDict(OrderedDict):
    # ...

    def items(self):
        return MRUDictItemsView(self)