全網最適合入門的物件導向程式設計教程：40 Python常用複合資料型別-列舉和enum模組的使用

FreakStudio發表於2024-08-28
物件程式設計Python資料型別

全網最適合入門的物件導向程式設計教程：40 Python 常用複合資料型別-列舉和 enum 模組的使用

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摘要：

在 Python 中，列舉（Enumeration， Enum）是一種複合資料型別，用於表示一組相關但不同的常量值。列舉型別允許我們使用人類可讀的名稱代替程式碼中的魔法數字或字串，Python 提供了 enum 模組來實現列舉型別。

原文連結：

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文件和程式碼獲取：

可訪問如下連結進行對文件下載：

https://github.com/leezisheng/Doc

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本文件主要介紹如何使用 Python 進行物件導向程式設計，需要讀者對 Python 語法和微控制器開發具有基本瞭解。相比其他講解 Python 物件導向程式設計的部落格或書籍而言，本文件更加詳細、側重於嵌入式上位機應用，以上位機和下位機的常見串列埠資料收發、資料處理、動態圖繪製等為應用例項，同時使用 Sourcetrail 程式碼軟體對程式碼進行視覺化閱讀便於讀者理解。

相關示例程式碼獲取連結如下：https://github.com/leezisheng/Python-OOP-Demo

正文

列舉用於定義一組具有離散值的常量（即為程式中的一組相關的常量取名字），它可以讓資料更簡潔，更易讀。列舉在日常生活中很常見，例如表示星期的 SUNDAY、MONDAY、TUESDAY、WEDNESDAY、THURSDAY、FRIDAY、SATURDAY 就是一個列舉。

在使用列舉時，需要注意以下幾點：首先，列舉值是常量，不是變數。不能在程式中用賦值語句再對它賦值；其次，列舉元素本身由系統定義了一個表示序號的數值，從 0 開始順序定義為 0，1，2…；最後，需要注意的是，只能把列舉值賦予列舉變數，不能把元素的數值直接賦予列舉變數。

Python 基本資料型別沒有支援列舉，但是提供了 enum 模組。它實現了 Enum 類，用來定義唯一隻讀的序列集。Enum()會返回一個列舉類，第一個引數為列舉類名稱，第二個引數使用空格分割，是列舉類的屬性，從 1 開始被自動編號。注意這些屬性均是隻讀的。

在 MasterClass 主機類中，我們定義瞭如下命令：

_# 類變數：_
    _#   START_CMD       - 開啟命令      -0_
    _#   STOP_CMD        - 關閉命令      -1_
    _#   SENDID_CMD      - 傳送ID命令    -2_
    _#   SENDVALUE_CMD   - 傳送資料命令   -3_
    START_CMD, STOP_CMD, SENDID_CMD, SENDVALUE_CMD = (0, 1, 2, 3)

接下來，我們使用列舉類進行實現，首先定義一個 CMD 類，CMD 類繼承自 Enum 類，在 CMD 類中，我們定義列舉成員，併為每個成員分配一個名稱和一個關聯的值。程式碼如下：

_# 定義了命令的列舉類_
class CMD(Enum):
    START_CMD       =   0
    STOP_CMD        =   1
    SENDID_CMD      =   2
    SENDVALUE_CMD   =   3
_# 訪問列舉成員_
print(CMD.START_CMD)
_# 訪問列舉成員的值_
print(CMD.START_CMD.value)

執行結果如下：

image

我們也可以使用如下語句定義 CMD 的列舉類：

CMD = Enum('CMD', 'START_CMD STOP_CMD SENDID_CMD SENDVALUE_CMD')

在使用列舉類時，我們要注意儘量避免在程式碼中硬編碼列舉成員的值。如果需要使用列舉成員的值，最好使用列舉成員本身而不是其值。這可以提高程式碼的可讀性，使得程式碼更容易維護。同時，列舉成員的名稱通常應該使用大寫字母，以便與常規變數和函式名稱區分開。這是一種約定，有助於提高程式碼的可讀性。並且，列舉類成員的值不一定必須是整數，也可以是其他值型別，如字串。

enum 模組還包括 IntEnum、Flag、IntFlag、auto 等四個類，具體作用如下：

類 作用
IntEnum IntEnum 繼承自 int 和 Enum，它只允許列舉的 value 為整數型。
Flag Flag 的 value 只能是整數同時支援位運算子。
IntFlag IntFlag 繼承自 int 和 Flag，因此 int 和 Flag 的特性它都有。
auto 如果列舉的 value 不重要，可以使用 auto 類的例項化，它會自動賦予一個整數型的 value。

unique 裝飾器可以自動檢查定義中是否有重複值。

@unique
class CMD(Enum):
    START_CMD       =   0
    STOP_CMD        =   1
    SENDID_CMD      =   3
    SENDVALUE_CMD   =   3

執行結果如下：

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