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Python 中的枚舉類型

摘要: 枚舉類型可以看作是一種標簽或是一系列常量的集合，通常用於表示某些特定的有限集合，例如星期、月份、狀態等。

枚舉類型可以看作是一種標簽或是一系列常量的集合，通常用於表示某些特定的有限集合，例如星期、月份、狀態等。Python 的原生類型（Built-in types）里並沒有專門的枚舉類型，但是我們可以通過很多方法來實現它，例如字典、類等：

WEEKDAY = {
    'MON': 1, 'TUS': 2, 'WEN': 3, 'THU': 4, 'FRI': 5 } class Color: RED = 0 GREEN = 1 BLUE = 2 

上面兩種方法可以看做是簡單的枚舉類型的實現，如果只在局部范圍內用到了這樣的枚舉變量是沒有問題的，但問題在於它們都是可變的（mutable），也就是說可以在其它地方被修改從而影響其正常使用：

WEEKDAY['MON'] = WEEKDAY['FRI'] print(WEEKDAY) 

{'FRI': 5, 'TUS': 2, 'MON': 5, 'WEN': 3, 'THU': 4} 

通過類定義的枚舉甚至可以實例化，變得不倫不類：

c = Color() print(c.RED) Color.RED = 2 print(c.RED) 

0
2

當然也可以使用不可變類型（immutable），例如元組，但是這樣就失去了枚舉類型的本意，將標簽退化為無意義的變量：

COLOR = ('R', 'G', 'B') print(COLOR[0], COLOR[1], COLOR[2]) 

R G B 

為了提供更好的解決方案，Python 通過 PEP 435 在 3.4 版本中添加了 enum 標准庫，3.4 之前的版本也可以通過 pip install enum 下載兼容支持的庫。enum 提供了 Enum/IntEnum/unique 三個工具，用法也非常簡單，可以通過繼承 Enum/IntEnum 定義枚舉類型，其中 IntEnum 限定枚舉成員必須為（或可以轉化為）整數類型，而 unique 方法可以作為修飾器限定枚舉成員的值不可重復：

from enum import Enum, IntEnum, unique try:  @unique class WEEKDAY(Enum): MON = 1 TUS = 2 WEN = 3 THU = 4 FRI = 1 except ValueError as e: print(e) 

duplicate values found in <enum 'WEEKDAY'>: FRI -> MON 

try: class Color(IntEnum): RED = 0 GREEN = 1 BLUE = 'b' except ValueError as e: print(e) 

invalid literal for int() with base 10: 'b' 

更有趣的是 Enum 的成員均為單例（Singleton），並且不可實例化，不可更改：

class Color(Enum): R = 0 G = 1 B = 2

try: Color.R = 2 except AttributeError as e: print(e) 

Cannot reassign members. 

雖然不可實例化，但可以將枚舉成員賦值給變量：

red = Color(0) green = Color(1) blue = Color(2) print(red, green, blue) 

Color.R Color.G Color.B 

也可以進行比較判斷：

print(red is Color.R) print(red == Color.R) print(red is blue) print(green != Color.B) print(red == 0) # 不等於任何非本枚舉類的值 

True True False True False 

最后一點，由於枚舉成員本身也是枚舉類型，因此也可以通過枚舉成員找到其它成員：

print(red.B) print(red.B.G.R) 

Color.B Color.R 

但是要謹慎使用這一特性，因為可能與成員原有的命名空間中的名稱相沖突：

print(red.name, ':', red.value) class Attr(Enum): name = 'NAME' value = 'VALUE' print(Attr.name.value, Attr.value.name) 

R : 0 NAME value 

總結

enum 模塊的用法很簡單，功能也很明確，但是其實現方式卻非常值得學習。如果你想更深入了解更多 Python 中關於 Class 和 Metaclass 的黑魔法，又不知道如何入手，那么不妨閱讀一下 enum 的源碼，或者關注接下來后面幾篇的內容！