Python 变量的符号链接

我正在做一个程序，我想不时报告特定变量的状态，但是，我不一定知道我需要哪些变量。我所研究的其他程序（在C++中）使用注册系统，其中感兴趣的变量向中央输出处理器注册一次，然后当需要报告程序状态时，中央模块从输出变量收集数据并写入输出文件。所以，程序流程应该是这样的

示例

MyModule.py

from OutputProcessor import OutputProcessor


class MyClass():

    def __init__(self):
        op = OutputProcessor()

        # variable I want to report
        self.foo = None

        # register with output processor
        op.register_output_variable(self.foo, "Foo")

    def calc_foo(self, bar, rand):
        self.foo = bar ** rand

class OutputProcessor(object):
    # list or dict object containing the name and link information to variables of interest
    output_vars_data = []

    def __init__(self):
        pass

    def register_output_variable(self, var, name):
        OutputProcessor.output_vars_data.append({"link address": id(var), "name": name})

    def report_output(self):
        for data in OutputProcessor.output_vars_data:
            self.write_to_output_file(data)

    def write_to_output_file(self, data):
        # write all of the data to the output file here
        pass

import random

from MyClass import MyClass
from OutputProcessor import OutputProcessor as OP

if __name__ == "__main__":

    cls_instance = MyClass()

    for i in range(100):
        cls_instance.calc_foo(i, random.randint(1, 10))
        OP().report_output()

示例

OutputProcessor.py

from OutputProcessor import OutputProcessor


class MyClass():

    def __init__(self):
        op = OutputProcessor()

        # variable I want to report
        self.foo = None

        # register with output processor
        op.register_output_variable(self.foo, "Foo")

    def calc_foo(self, bar, rand):
        self.foo = bar ** rand

class OutputProcessor(object):
    # list or dict object containing the name and link information to variables of interest
    output_vars_data = []

    def __init__(self):
        pass

    def register_output_variable(self, var, name):
        OutputProcessor.output_vars_data.append({"link address": id(var), "name": name})

    def report_output(self):
        for data in OutputProcessor.output_vars_data:
            self.write_to_output_file(data)

    def write_to_output_file(self, data):
        # write all of the data to the output file here
        pass

import random

from MyClass import MyClass
from OutputProcessor import OutputProcessor as OP

if __name__ == "__main__":

    cls_instance = MyClass()

    for i in range(100):
        cls_instance.calc_foo(i, random.randint(1, 10))
        OP().report_output()

示例

Main.py

from OutputProcessor import OutputProcessor


class MyClass():

    def __init__(self):
        op = OutputProcessor()

        # variable I want to report
        self.foo = None

        # register with output processor
        op.register_output_variable(self.foo, "Foo")

    def calc_foo(self, bar, rand):
        self.foo = bar ** rand

class OutputProcessor(object):
    # list or dict object containing the name and link information to variables of interest
    output_vars_data = []

    def __init__(self):
        pass

    def register_output_variable(self, var, name):
        OutputProcessor.output_vars_data.append({"link address": id(var), "name": name})

    def report_output(self):
        for data in OutputProcessor.output_vars_data:
            self.write_to_output_file(data)

    def write_to_output_file(self, data):
        # write all of the data to the output file here
        pass

import random

from MyClass import MyClass
from OutputProcessor import OutputProcessor as OP

if __name__ == "__main__":

    cls_instance = MyClass()

    for i in range(100):
        cls_instance.calc_foo(i, random.randint(1, 10))
        OP().report_output()

我的第一个问题：这是可能的，还是可行的？第二，如果是这样，我将如何着手这样做？将会有一些细微差别需要处理，比如如何处理同一类的多个实例报告同一个变量，但这似乎是个小问题。有没有一种方法可以实现这一点，使我总是得到变量的当前值，而不仅仅是它的旧副本

---

有什么想法或建议吗？

除了代码中的范围问题之外，还有一个问题需要记住。Python通过将名称绑定到引用来完成所有工作。您感兴趣的是获得分配给名称的值，而不是它在注册时可能已绑定到的引用。这有点像C和C++中的一个pto to a指针。 要跟踪任意名称，还需要跟踪它们的封闭名称空间。这样，您就可以使用通用函数

getattr

获取您姓名的最新值。命名空间可以是任何实例（模块和类也是实例）

您的注册方法需要跟踪包含感兴趣的名称、名称本身以及要将其显示为的密钥的对象：

op.register_output_variable(self, 'foo', "Foo")

manager类可以将值存储在字典中。我建议使用

tuple

或

collections.namedtuple

来保存“指针”，而不是嵌套字典：

当您输出变量时，执行如下操作

for key, spec in self.output_vars_data.items():
    print(key, '=', getattr(*spec))

这为您提供了一种通过名称而不是引用来引用对象属性的方法。如果设置

x.a=1

，注册

x.a

，然后执行

x.a+=1

，则希望获得

2

作为值。重要的是要记住，

x.a

将绑定到不同的引用，因为整数在Python中是不可变的。通过将

x

注册为名称空间，将

'a'

注册为名称，可以完全绕过此问题

您可以通过添加一个方法来注册可索引元素（如列表中的元素和字典中的值）来进一步推广。您将注册实例和索引/键，而不是实例和属性名。查看

operator.attrgetter

和

operator.itemgetter

了解更多想法

---

这只是一个宽泛的建议。它没有解决您正在使用的静态、类和实例名称空间不一致的问题。

您将calc_foo定义为类的方法，而不是纯函数。你不能这样称呼它。但是您可以将其定义为

@staticmethod

，并像使用

MyClass.calc\u foo（）

“从MyClass导入calc\u foo”一样使用它。这不可能始终通过引用导入methodPython works。当您使用不可变类时，这仍然会有问题。请查看操作员模块中的attrgetter。@PM2Ring yes，谢谢。我希望现在更清楚了。本质上，我希望能够用我的register_var函数注册任意成员变量，然后在程序运行期间的任何时候报告这些变量的状态。正如Mad Physician所解释的，在Python中做这种事情并不容易。Python变量不像C++变量，数据模型非常不同。您可能会发现这篇文章很有帮助：，它是由资深的Ned Batchelder撰写的。谢谢您的评论和建议。我将根据您提供的内容在此基础上进行更多的原型设计。目前，我认为我不需要在列表或字典中注册元素。关于范围界定问题，我显然“不知道我不知道什么”。我自己很少接受过正式的CS或编程培训，如果能就如何改进我的示例提出建议，我将不胜感激，这样我就能更好地理解应该如何做。