Python 对象的独特表示

Question

假设 C 是一个 Python 类，并假设 C 的构造函数采用整数作为参数。

现在考虑说明

x = C(0)
y = C(0)

Python 的默认行为意味着 x 和 y 在内存中占据两个不同的位置。

是否可以强制 x 和 y 共享内存中的同一位置？

如果某个 Python 装饰器能够完成这项工作，我会非常高兴。

[注意]我正在寻找一种记忆构造函数的方法（有关函数记忆的信息，请参阅http://en.wikipedia.org/wiki/Memoization ）。

【补充】 Sage开源数学软件通过类为这个问题提供了非常好的解决方案UniqueRepresentation（参见这里）。任何类都应该从该类继承以获得预期的行为。尽管如此，我想知道是否有一个纯Python的解决方案来解决这个问题。

Answer 1

您可能想使用lru_cache。如果你的类定义是

@lru_cache(maxsize=32)
class C(object):
    def __init__(self, num):
        self.num = num

那么它的行为就像

>>> a = C(1)
>>> a.num = 2
>>> b = C(1)
>>> b.num
2
>>> a is b
True

然而，这使得该名称成为C一个函数，并且在该类实际实例化之前，任何类功能都无法使用。如果需要，也可以直接缓存__new__负责创建对象的方法。 是一个方法，它采用与我们之前创建类实例时__new__调用的所有相同的参数。__init____init__

由于缓存输出__new__很简单，我们可以让事情变得更有趣。让我们创建一个新的装饰器，它的工作方式与 类似lru_cache，但它可以与类一起使用来缓存 的输出__new__：

def lru_cache_class(maxsize):
    def wrap(klass):
        @lru_cache(maxsize=maxsize)
        def new(cls, *args, **kwargs):
            self = object.__new__(cls)
            return self
        klass.__new__ = new
        return klass
    return wrap

我们给出__new__所有可能的参数和关键字参数，以便它也可以与其他类一起使用。C2现在我们可以像这样缓存类的实例：

@lru_cache_class(maxsize=32)
class C2(object):
    def __init__(self, num):
        self.num = num

我们可以看到对象被缓存了：

>>> c = C2(2)
>>> c is C2(2)
True

然而，与第一种方法相比，这种方法还有另一个细微的差别。例如：

>>> d = C2(3)
>>> d.num = 4
>>> d.num
4
>>> e = C2(3)
>>> d.num == e.num
>>> d.num
3

此行为是预期的，因为__init__尽管对象的内存位置保持不变，但无论如何都会被调用。根据您的用例，您可能还想缓存输出__init__。