默認值可以很方便
眾所周知，在Python中如果訪問字典中不存在的鍵，會引發KeyError異常（JavaScript中如果對象中不存在某個屬性，則返回undefined）。但是有時候，字典中的每個鍵都存在默認值是非常方便的。例如下面的例子：
strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy', 'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy') counts = {} for kw in strings: counts[kw] += 1
該例子統計strings中某個單詞出現的次數，並在counts字典中作記錄。單詞每出現一次，在counts相對應的鍵所存的值數字加1。但是事實上，運行這段代碼會拋出KeyError異常，出現的時機是每個單詞第一次統計的時候，因為Python的dict中不存在默認值的說法，可以在Python命令行中驗證：
>>> counts = dict() >>> counts {} >>> counts['puppy'] += 1 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> KeyError: 'puppy'
使用判斷語句檢查
既然如此，首先可能想到的方法是在單詞第一次統計的時候，在counts中相應的鍵存下默認值1。這需要在處理的時候添加一個判斷語句：
strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy', 'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy') counts = {} for kw in strings: if kw not in counts: counts[kw] = 1 else: counts[kw] += 1 # counts: # {'puppy': 5, 'weasel': 1, 'kitten': 2}
使用dict.setdefault()方法來設置默認值：
strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy', 'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy') counts = {} for kw in strings: counts.setdefault(kw, 0) counts[kw] += 1 # 原PPT中這里有一個筆誤
dict.setdefault()方法的返回值可以重寫for循環中的代碼，使其更加簡潔：
strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy', 'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy') counts = {} for kw in strings: counts[kw] = counts.setdefault(kw, 0) + 1
使用collections.defaultdict。
defaultdict類就好像是一個dict，但是它是使用一個類型來初始化的：
>>> from collections import defaultdict >>> dd = defaultdict(list) >>> dd defaultdict(<type 'list'>, {})
defaultdict類的初始化函數接受一個類型作為參數，當所訪問的鍵不存在的時候，可以實例化一個值作為默認值：
>>> dd['foo'] [] >>> dd defaultdict(<type 'list'>, {'foo': []}) >>> dd['bar'].append('quux') >>> dd defaultdict(<type 'list'>, {'foo': [], 'bar': ['quux']})
需要注意的是，這種形式的默認值只有在通過dict.__getitem__(key)訪問的時候才有效，這其中的原因在下文會介紹。
>>> from collections import defaultdict >>> dd = defaultdict(list) >>> 'something' in dd False >>> dd.pop('something') Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> KeyError: 'pop(): dictionary is empty' >>> dd.get('something') >>> dd['something'] []
defaultdict類除了接受類型名稱作為初始化函數的參數之外，還可以使用任何不帶參數的可調用函數，到時該函數的返回結果作為默認值，這樣使得默認值的取值更加靈活。下面用一個例子來說明，如何用自定義的不帶參數的函數zero()作為defaultdict類的初始化函數的參數：
>>> from collections import defaultdict >>> def zero(): ... return 0 ... >>> dd = defaultdict(zero) >>> dd defaultdict(<function zero at 0xb7ed2684>, {}) >>> dd['foo'] 0 >>> dd defaultdict(<function zero at 0xb7ed2684>, {'foo': 0})
利用from collections import defaultdict strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy', 'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy') counts = defaultdict(lambda: 0) # 使用lambda來定義簡單的函數 for s in strings: counts[s] += 1
defaultdict類是如何實現的
通過上面的內容，想必大家已經了解了defaultdict類的用法，那么在defaultdict類中又是如何來實現默認值的功能呢？這其中的關鍵是使用了看>>> from collections import defaultdict >>> print defaultdict.__missing__.__doc__ __missing__(key) # Called by __getitem__ for missing key; pseudo-code: if self.default_factory is None: raise KeyError(key) self[key] = value = self.default_factory() return value
通過查看__getitem__()方法訪問一個不存在的鍵時(dict[key]這種形式實際上是__missing__()方法獲取默認值，並將該鍵添加到字典中去。
關於Mapping Types — dict"一節。
文檔中介紹，從2.5版本開始，如果派生自dict的子類定義了__missing__()方法取得默認值。
從中可以看出，雖然dict支持>>> print dict.__missing__.__doc__ Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: type object 'dict' has no attribute '__missing__'
同時，我們可以進一步的做實驗，定義一個子類Missing並實現>>> class Missing(dict): ... def __missing__(self, key): ... return 'missing' ... >>> d = Missing() >>> d {} >>> d['foo'] 'missing' >>> d {}
返回結果反映了__missing__()方法,使得該子類同defautldict類一樣為不存在的鍵設置一個默認值：
>>> class Defaulting(dict): ... def __missing__(self, key): ... self[key] = 'default' ... return 'default' ... >>> d = Defaulting() >>> d {} >>> d['foo'] 'default' >>> d {'foo': 'default'}
在舊版本的Python中實現類defaultdict的功能
defaultdict類是從2.5版本之后才添加的，在一些舊版本中並不支持它，因此為舊版本實現一個兼容的defaultdict類是必要的。這其實很簡單，雖然性能可能未必如2.5版本中自帶的defautldict類好，但在功能上是一樣的。
首先，__missing__()方法：
class defaultdict(dict): def __getitem__(self, key): try: return dict.__getitem__(self, key) except KeyError: return self.__missing__(key)
其次，需要實現class defaultdict(dict): def __getitem__(self, key): try: return dict.__getitem__(self, key) except KeyError: return self.__missing__(key) def __missing__(self, key): self[key] = value = self.default_factory() return value
然后，defaultdict類的初始化函數class defaultdict(dict): def __init__(self, default_factory=None, *a, **kw): dict.__init__(self, *a, **kw) self.default_factory = default_factory def __getitem__(self, key): try: return dict.__getitem__(self, key) except KeyError: return self.__missing__(key) def __missing__(self, key): self[key] = value = self.default_factory() return value
最后，綜合以上內容，通過以下方式完成兼容新舊Python版本的代碼：
try: from collections import defaultdict except ImportError: class defaultdict(dict): def __init__(self, default_factory=None, *a, **kw): dict.__init__(self, *a, **kw) self.default_factory = default_factory def __getitem__(self, key): try: return dict.__getitem__(self, key) except KeyError: return self.__missing__(key) def __missing__(self, key): self[key] = value = self.default_factory() return value