Python3教程：字典轉為成員變量的方法

當我們在Python中寫一個class時，如果有一部分的成員變量需要用一個字典來命名和賦值，此時應該如何操作呢？這個場景最常見於從一個文件（比如json、npz之類的文件）中讀取字典變量到內存當中，再賦值給一個類的成員變量，或者已經生成的實例變量。

使用__dict__定義成員變量

在python中直接支持了__dict__.update()這樣的方法來操作，避免了對locals()、vars()和eval()函數的使用，我們可以直接看這樣的一個案例：

In [1]: dict_a = {'a':1, 'b':2}
In [2]: dict_b = {'c':3}
In [3]: class D(object):
...: def __init__(self):
...: self.d = 4
...: self.__dict__.update(dict_a)
...: self.__dict__.update(dict_b)
...:
In [4]: new_D = D()
In [5]: new_D.__dict__
Out[5]: {'d': 4, 'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
In [6]: new_D.a
Out[6]: 1
In [7]: new_D.c
Out[7]: 3

在這個案例中，我們在類的外部定義了兩個字典dict_a和dict_b，字典的key值都是字符串的格式。而我們知道字符串格式在python中如果不使用eval，是不能直接作為變量名來使用的。而通過__dict__.update()的方法將字典導入後，會自動識別其中所有的key和value值，轉而賦值給當前類作為成員變量。但是這個方法有一個缺點是，只能通過單層的字典來賦值，如果遇到有層級結構的字典，是不會自動分辨層級結構進行賦值的，比如下方的代碼：

In [15]: dict_a = {'f':{'h':8},'g':7}
In [16]: new_D = D()
In [17]: new_D.__dict__
Out[17]: {'d': 4, 'f': {'h': 8}, 'g': 7, 'c': 3}

嵌套字典轉成員變量

根據上一個章節中最後提到的這個特殊場景，我們需要對字典內的元素進行遞歸，如果遇到嵌套的字典元素，則遞歸的將該元素添加到下一層級的成員變量中，具體代碼如下所示：

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dict_a = {'f':{'h':8},'g':7}
dict_b = {'c':3}
class D:
def __init__(self, *args):
for arg in args:
for k, v in arg.items():
if isinstance(v, dict):
self.__dict__[k] = D(v)
else:
self.__dict__[k] = v
new_D = D(dict_a, dict_b)
print (new_D.__dict__)
print (new_D.f.h)

最終的輸出結果如下所示：

{'f': <__main__.D object at 0x7fd2f32a4340>
, 'g': 7, 'c': 3}
8

可以看到，我們最終通過new_D.f.h的方法，成功讀取了原有的嵌套字典中的value。雖然這種寫法看起來不是很優雅，但是似乎也沒有更好的解決方案。並且，通過這個小問題的實踐，發現了另外一個略有意思的問題：對python中的字典類型進行更新時，如果key的字符串中帶有點號，比如parDict['group1.b'] = 3，只能通過這樣的字符串的形式進行更新，如果使用parDict.update(group1.b=4)則會發生報錯，這是因為點號在python中不是一個標識符，不能用於命名，原文內容如下：

The valid characters for identifiers are the same as in Python 2.x:
the uppercase and lowercase letters A through Z, the underscore _ and,
except for the first character, the digits 0 through 9.

總結

本文所解決的問題場景是這樣的：如果給定一個字典，比如一般從json文件或者npz文件中加載出來的數據都是字典的數據結構，如果我們希望把這個字典賦值給一個類，且使得字典的key和value分別作為類的成員變量名和成員變量值，那麼該如何實現呢？

對於一個展平的字典而言（沒有嵌套字典），我們直接使用update就可以將字典中的所有key和value轉變為當前類的成員變量。比較麻煩的是包含有嵌套字典的層級結構字典，此時我們只能使用循環，並且遞歸的對類的成員變量進行賦值。