Python 中的“命名元组”是什么？

什么是命名元组？

命名元组就是元组。

它们可以做常规元组可以做的一切。

但它们不仅仅是元组。

这是根据您的要求（命名字段和固定长度）以编程方式创建的元组子类。

例如，下面的示例创建了元组的子类，除了它具有固定长度（在本例中为三个）之外，它可以在常规元组所在的任何地方使用，没有任何问题。这就是所谓的里氏替换原则。

从 Python 3.6 开始，您可以使用类定义来创建命名元组typing.NamedTuple：

from typing import NamedTuple

class ANamedTuple(NamedTuple):
    """строка документации"""
    foo: int
    bar: str
    baz: list

上面的示例与该类类似，collections.namedtuple只是它具有类型注释和文档字符串。但这可以在 Python 2 及更高版本中使用：

>>> from collections import namedtuple
>>> class_name = 'ANamedTuple'
>>> fields = 'foo bar baz'
>>> ANamedTuple = namedtuple(class_name, fields)

创建实例的示例：

>>> ant = ANamedTuple(1, 'bar', [])

我们检查它并使用属性：

>>> ant
ANamedTuple(foo=1, bar='bar', baz=[])
>>> ant.foo
1
>>> ant.bar
'bar'
>>> ant.baz.append('anything')
>>> ant.baz
['anything']

更深入的解释：

要理解命名元组的概念，您必须首先了解元组是什么。元组本质上是一个不可变的列表（它不能在内存中就地修改）。

这是使用常规元组的示例：

>>> student_tuple = 'Lisa', 'Simpson', 'A'
>>> student_tuple
('Lisa', 'Simpson', 'A')
>>> student_tuple[0]
'Lisa'
>>> student_tuple[1]
'Simpson'
>>> student_tuple[2]
'A'

可以使用迭代解包来“解包”：

>>> first, last, grade = student_tuple
>>> first
'Lisa'
>>> last
'Simpson'
>>> grade
'A'

命名元组是允许您通过名称而不是仅通过索引访问其元素的元组！

例如，您可以创建一个像这样的命名元组：

>>> from collections import namedtuple
>>> Student = namedtuple('Student', ['first', 'last', 'grade'])

为了提高可读性，您还可以传递一个包含由空格分隔的名称的字符串，而不是列表：

>>> Student = namedtuple('Student', 'first last grade')

如何使用它们？

您可以使用它们执行与常规元组相同的所有操作（见上文），以及以下操作：

>>> named_student_tuple = Student('Lisa', 'Simpson', 'A')
>>> named_student_tuple.first
'Lisa'
>>> named_student_tuple.last
'Simpson'
>>> named_student_tuple.grade
'A'
>>> named_student_tuple._asdict()
OrderedDict([('first', 'Lisa'), ('last', 'Simpson'), ('grade', 'A')])
>>> vars(named_student_tuple)
OrderedDict([('first', 'Lisa'), ('last', 'Simpson'), ('grade', 'A')])
>>> new_named_student_tuple = named_student_tuple._replace(first='Bart', grade='C')
>>> new_named_student_tuple
Student(first='Bart', last='Simpson', grade='C')

何时/为何应使用命名元组而不是常规元组？

它们可以用来代替对象（如果您要使用具有不可变属性且没有函数的对象）。

添加功能的能力可以通过子类来完成：

class Point(namedtuple('Point', 'x y')):
    """adding functionality to a named tuple"""
        __slots__ = ()
        @property
        def hypot(self):
            return (self.x ** 2 + self.y ** 2) ** 0.5
        def __str__(self):
            return 'Point: x=%6.3f  y=%6.3f  hypot=%6.3f' % (self.x, self.y, self.hypot)