为什么要使用namedtuple？

namedtuple是一个非常有趣（也被低估了）的数据结构。我们可以轻松找到严重依赖常规元组和字典来存储数据的Python代码。我并不是说，这样不好，只是有时候他们常常被滥用，且听我慢慢道来。

假设你有一个将字符串转换为颜色的函数。颜色必须在4维空间RGBA中表示。

def convert_string_to_color(desc: str, alpha: float = 0.0): if desc == "green": return 50, 205, 50, alpha elif desc == "blue": return 0, 0, 255, alpha else: return 0, 0, 0, alpha 复制代码

然后，我们可以像这样使用它：

r, g, b, a = convert_string_to_color(desc="blue", alpha=1.0) 复制代码

好的，可以。但是我们这里有几个问题。第一个是，无法确保返回值的顺序。也就是说，没有什么可以阻止其他开发者这样调用

convert_string_to_color： g, b, r, a = convert_string_to_color(desc="blue", alpha=1.0) 复制代码

另外，我们可能不知道该函数返回4个值，可能会这样调用该函数：

r, g, b = convert_string_to_color(desc="blue", alpha=1.0) 复制代码

于是，因为返回值不够，抛出ValueError错误，调用失败。

确实如此。但是，你可能会问，为什么不使用字典呢？

Python的字典是一种非常通用的数据结构。它们是一种存储多个值的简便方法。但是，字典并非没有缺点。由于其灵活性，字典很容易被滥用。让 我们看看使用字典之后的例子。

def convert_string_to_color(desc: str, alpha: float = 0.0): if desc == "green": return {"r": 50, "g": 205, "b": 50, "alpha": alpha} elif desc == "blue": return {"r": 0, "g": 0, "b": 255, "alpha": alpha} else: return {"r": 0, "g": 0, "b": 0, "alpha": alpha} 复制代码

好的，我们现在可以像这样使用它，期望只返回一个值：

color = convert_string_to_color(desc="blue", alpha=1.0) 复制代码

无需记住顺序，但它至少有两个缺点。第一个是我们必须跟踪密钥的名称。如果我们将其更改{"r": 0, “g”: 0, “b”: 0, “alpha”: alpha}为{”red": 0, “green”: 0, “blue”: 0, “a”: alpha}，则在访问字段时会得到KeyError返回，因为键r，g，b和alpha不再存在。

字典的第二个问题是它们不可散列。这意味着我们无法将它们存储在set或其他字典中。假设我们要跟踪特定图像有多少种颜色。如果我们使用collections.Counter计数，我们将得到TypeError: unhashable type: ‘dict’。

而且，字典是可变的，因此我们可以根据需要添加任意数量的新键。相信我，这是一些很难发现的令人讨厌的错误点。

好的，很好。那么现在怎么办？我可以用什么代替呢？

namedtuple！对，就是它！

将我们的函数转换为使用namedtuple：

from collections import namedtuple ... Color = namedtuple("Color", "r g b alpha") ... def convert_string_to_color(desc: str, alpha: float = 0.0): if desc == "green": return Color(r=50, g=205, b=50, alpha=alpha) elif desc == "blue": return Color(r=50, g=0, b=255, alpha=alpha) else: return Color(r=50, g=0, b=0, alpha=alpha) 复制代码

与dict的情况一样，我们可以将值分配给单个变量并根据需要使用。无需记住顺序。而且，如果你使用的是诸如PyCharm和VSCode之类的IDE ，还可以自动提示补全。

 

color = convert_string_to_color(desc="blue", alpha=1.0) ... has_alpha = color.alpha > 0.0 ... is_black = color.r == 0 and color.g == 0 and color.b == 0 复制代码

最重要的是namedtuple是不可变的。如果团队中的另一位开发人员认为在运行时添加新字段是个好主意，则该程序将报错。

>>> blue = Color(r=0, g=0, b=255, alpha=1.0) >>> blue.e = 0 --------------------------------------------------------------------------- AttributeError Traceback (most recent call last) <ipython-input-13-8c7f9b29c633> in <module> ----> 1 blue.e = 0 AttributeError: 'Color' object has no attribute 'e' 复制代码

不仅如此，现在我们可以使用它Counter来跟踪一个集合有多少种颜色。

>>> Counter([blue, blue]) >>> Counter({Color(r=0, g=0, b=255, alpha=1.0): 2}) 复制代码