Python系列之Collections内置模块（2）

defaultdict 返回一个类 dict 的对象，defaultdict 是内置的 dict 类的子类。

如果访问 dict 未初始化的 key 值时，会抛出 KeyError 异常。

1 s_tuple = ('a', 'b', 'a', 'a',
2            'c', 'a', 'b', 'a')
3
4 c_dict = {}
5
6 for s in s_tuple:
7     c_dict[s] += 1
8
9 print(c_dict)

输出如下：

1 Traceback (most recent call last):
2   File "FileNamePath", line 7, in <module>
3     c_dict[s] += 1
4 KeyError: 'a'

对代码进行修正后如下：

1 s_tuple = ('a', 'b', 'a', 'a',
2            'c', 'a', 'b', 'a')
3
4 c_dict = {}
5
6 for s in s_tuple:
7     if s not in c_dict:
 8         c_dict[s] = 1
9     else:
10         c_dict[s] += 1
11
12 print(c_dict)

能够正常输出每个 str 出现的统计次数，不过每次循环都要进行判断当前 dict 中是否存在这个 key 值。不过 dict 的 api 中提供了 setdefault() 方法，该方法需提供两个参数，第一个为 key 值，第二个为该 key 初始状态下的默认值。如果字典中不存在此 key 值，则该方法返回默认值，反之返回该 key 值对应的 value。

1 s_tuple = ('a', 'b', 'a', 'a',
2            'c', 'a', 'b', 'a')
3
4 c_dict = {}
5
6 for s in s_tuple:
7     c_dict[s] = c_dict.setdefault(s, 0) + 1
8
9 print(c_dict)

下面引入 defaultdict 的用法，defaultdict 类初始化时接收一个类型作为参数，当访问的 key 值不存在时，可实例化传入的类型参数的实例作为默认值。

1 from collections import defaultdict
2
3 d_defaultdict = defaultdict(list)
4
5 print(d_defaultdict)
6 print(d_defaultdict.__getitem__('1'))
7 print(d_defaultdict)

输出如下：

1 defaultdict(<class 'list'>, {})
2 []
3 defaultdict(<class 'list'>, {'1': []})

由于初始化 defaultdict 时，传入的类型是 list，因此 key 为 '1' 的 value 默认为 []，如果参数为 tuple，那么 value 的默认值为 ()。

需要注意的是，默认值只有通过 defaultdict[key] 或 defaultdict.__getitem__(key) 访问 defaultdict 时才会被初始化。

extend

问题来了 defaultdict 是如何实现为不存在的 key 值初始化默认值的？

阅读 _collections.py 源码中的 class defaultdict(dict) 部分，可以看到一个 def __missing__(self, key) 的实例方法。

源码如下：

1 def __missing__(self, key):  # real signature unknown; restored from __doc__
2     """
3     __missing__(key) # Called by __getitem__ for missing key; pseudo-code:
4       if self.default_factory is None: raise KeyError((key,))
5       self[key] = value = self.default_factory()
6       return value
7     """
8     pass

由此可见，当通过 __getitem__ 方法访问 defaultdict 中的某个不存在的 key 值时，会在抛出的 KeyError 异常中进行处理，根据传入的类型参数返回初始化的 value 值。

那么，这个 __missing__ 方法中的内容可否自己实现呢，不妨试试：

1 class defa
9d95
ultdict_copy(dict):
2     def __missing__(self, key):
3         self[key] = 'default'
4         return 'default'
5
6
7 d_defaultdict_copy = defaultdict_copy()
8 print(d_defaultdict_copy)
9 print(d_defaultdict_copy['1'])
10 print(d_defaultdict_copy)

输出如下：

1 {}
2 default
3 {'1': 'default'}

很明显，对于 dict 的继承类中，存在一个 __missing__ 的实例方法，可以通过重写该方法实现访问不存在的 key 值时进行 value 的初始化。