collections.abc — Абстрактные базовые классы для контейнеров

Абстрактные базовые классы коллекций

Модуль collections предлагает следующие ABC:

class collections.abc.Container

ABC для классов, которые предоставляют метод __contains__().

class collections.abc.Hashable

ABC для классов, которые предоставляют метод __hash__().

class collections.abc.Sized

ABC для классов, которые предоставляют метод __len__().

class collections.abc.Callable

ABC для классов, которые предоставляют метод __call__().

class collections.abc.Iterable

ABC для классов, которые предоставляют метод __iter__().

Проверка isinstance(obj, Iterable) обнаруживает классы, зарегистрированные как Iterable или имеющие метод __iter__(), но не обнаруживает классы, которые итерируются с помощью метода __getitem__(). Единственный надёжный способ определить, является ли объект итерируемым, — вызвать iter(obj).

class collections.abc.Collection

ABC для классов контейнеров, являющихся итерируемыми и имеющими размер.

New in version 3.6.

class collections.abc.Iterator

ABC для классов, которые предоставляют методы __iter__() и __next__(). См. также определение итератора.

class collections.abc.Reversible

ABC для итерируемых классов, которые также предоставляют метод __reversed__().

New in version 3.6.

class collections.abc.Generator

ABC для классов генераторов, которые реализуют протокол, определённый в PEP 342, который расширяет итераторы методами send(), throw() и close(). См. также определение генератора.

New in version 3.5.

class collections.abc.Sequence

class collections.abc.MutableSequence

class collections.abc.ByteString

ABC для неизменяемых и изменяемых последовательностей.

Примечание к реализации: некоторые смешанные методы, такие как __iter__(), __reversed__() и index(), многократно вызывают базовый метод __getitem__(). Вследствие этого, если метод __getitem__() обеспечивает постоянную скорость доступа, то смешанные методы будут иметь линейную производительность; однако, если базовый метод имеет линейную производительность (как в случае со списком), смешанные методы будут иметь квадратную производительность и, вероятно, потребуют переопределения.

Изменено в версии 3.5: Метод index() получил поддержку аргументов stop и start.

class collections.abc.Set

class collections.abc.MutableSet

ABC для неизменяемых и изменяемых множеств.

class collections.abc.Mapping

class collections.abc.MutableMapping

ABC для неизменяемых и изменяемых отображений.

class collections.abc.MappingView

class collections.abc.ItemsView

class collections.abc.KeysView

class collections.abc.ValuesView

ABC для отображений, элементов, ключей и значений представлений.

class collections.abc.Awaitable

ABC для awaitable объектов, которые могут использоваться в выражениях await. Собственные реализации должны предоставлять метод __await__().

Объекты генератора и экземпляры ABC Coroutine — это все экземпляры этого ABC.

Примечание

В CPython, генераторы-корутины (генераторы, декорированные types.coroutine() или asyncio.coroutine()) являются awaitable объектами, даже если у них нет метода __await__(). Использование isinstance(gencoro, Awaitable) для них вернёт False. Используйте inspect.isawaitable() для их обнаружения.

New in version 3.5.

class collections.abc.Coroutine

ABC для совместимых с корутинами классов. Они реализуют следующие методы, определённые в Объекты корутин: send(), throw() и close(). Собственные реализации также должны реализовать __await__(). Все экземпляры Coroutine также являются экземплярами Awaitable. См. также определение корутины.

Примечание

В CPython, генераторы-корутины (генераторы, декорированные types.coroutine() или asyncio.coroutine()) являются awaitable объектами, даже если у них нет метода __await__(). Использование isinstance(gencoro, Coroutine) для них вернёт False. Используйте inspect.isawaitable() для их обнаружения.

New in version 3.5.

class collections.abc.AsyncIterable

ABC для классов, которые предоставляют метод __aiter__. См. также определение асинхронно итерируемого.

New in version 3.5.

class collections.abc.AsyncIterator

Абстрактный базовый класс для классов, предоставляющих методы __aiter__ и __anext__. См. также определение асинхронного итератора.

Введено в версии 3.5.

class collections.abc.AsyncGenerator

Абстрактный базовый класс для классов асинхронных генераторов, которые реализуют протокол, определённый в PEP 525 и PEP 492.

Введено в версии 3.6.

Эти ABC позволяют нам спрашивать у классов или экземпляров, предоставляют ли они определённые функциональные возможности, например:

size = None
if isinstance(myvar, collections.abc.Sized):
    size = len(myvar)

Несколько ABC также полезны в качестве миксинов, которые облегчают разработку классов, поддерживающих контейнерные API. Например, чтобы написать класс, поддерживающий полный Set API, достаточно предоставить три основных абстрактных метода: __contains__(), __iter__() и __len__(). ABC предоставляет оставшиеся методы, такие как __and__() и isdisjoint():

class ListBasedSet(collections.abc.Set):
    ''' Alternate set implementation favoring space over speed
        and not requiring the set elements to be hashable. '''
    def __init__(self, iterable):
        self.elements = lst = []
        for value in iterable:
            if value not in lst:
                lst.append(value)

    def __iter__(self):
        return iter(self.elements)

    def __contains__(self, value):
        return value in self.elements

    def __len__(self):
        return len(self.elements)

s1 = ListBasedSet('abcdef')
s2 = ListBasedSet('defghi')
overlap = s1 & s2            # The __and__() method is supported automatically

Примечания по использованию Set и MutableSet в качестве миксинов:

1. Поскольку некоторые операции над множествами создают новые множества, стандартные методы миксинов нуждаются в способе создания новых экземпляров из итерируемого объекта. Предполагается, что у конструктора класса есть сигнатура в формате ClassName(iterable). Это предположение вынесено во внутренний статический метод, называемый _from_iterable(), который вызывает cls(iterable) для создания нового множества. Если миксин Set используется в классе с другой сигнатурой конструктора, вам нужно переопределить _from_iterable() с помощью статического метода, который может создавать новые экземпляры из итерируемого аргумента.
2. Для переопределения сравнений (вероятно, для повышения скорости, поскольку семантика фиксирована), переопределите __le__() и __ge__(), тогда остальные операции автоматически примут соответствующее значение.
3. Миксин Set предоставляет метод _hash() для вычисления хеш-значения множества; однако __hash__() не определён, так как не все множества хешируемы или неизменяемы. Чтобы добавить хеширование множеств с помощью миксинов, унаследуйте от обоих Set() и Hashable(), а затем определите __hash__ = Set._hash.