datetime.date
хорошо иллюстрирует разницу:
>>> from datetime import date
>>> date.today() # sys.displayhook() uses repr() by default
datetime.date(2016, 6, 13)
>>> print(date.today()) # print uses str() here
2016-06-13
repr(obj)
возвращает однозначное текстовое представление (representation) объекта полезное для отладки, сообщений об ошибках, REPL, которое (иногда) позволяет его (теоретически) восстановить: eval(repr(obj)) == obj
.
str(obj)
возвращает читаемый текст. Для многих объектов имеет смысл определить __repr__()
(так как реализация по умолчанию в object.__repr__
не слишком информативна). __str__()
имеет смысл определять для объектов, для которых существует «естественное» человеко-читаемое (неспецифичное для Питона) представление (как в примере с датой), например, для логов.
Если __str__
не определён, то str()
использует repr()
.
Разные форматы рассчитаны на разного потребителя (человек/программа, Питон/общее назначение). Вот график, иллюстрирующий когда разные форматы удобно использовать:
^ ^
| | Более дружелюбный для человека
| +---+
| |str|
| +---+
|
| +----+ +----+
| |repr| |json|
| +----+ +----+
|
| +------+
| |pickle|
| +------+
|
| | Машино-читаемый
+--------------------------------->
Специфичный для Питона -> Более общий
1) Как следовало бы написать __repr__
и __str__
для этих классов?
class A:
def __repr__(self):
return "A(%r, %r, %r)" % (self.a, self.b, self.c)
class B:
def __repr__(self):
return "<B(neighbor=%r), session=%r>" % (self.neighbor, self.session)
Объекты B
не могут быть восстановлены из repr()
.
2) Документация говорит о том, что __repr__
- это однозначное представление объекта в виде строки, которое можно использовать, чтобы воссоздать точно такой же объект, а если это невозможно, то вывести какое-нибудь полезное сообщение. Очень похоже, что требуется сериализовать объект таким образом. В чем же тогда отличие от связки __getstate__
, __setstate__
? Эти два метода тоже могут запросто строку вернуть и требования у этой строки такие же - однозначное представление объекта. Зачем же дублирование?
pickle
(__getstate__/__setstate__
) не является человеко-читаемым форматом. Цели и ограничения на дизайн другие. То что eval(repr(obj))
иногда работает, ещё не значит что это хорошая идея использовать это вместо pickle.loads(pickle.dumps(obj))
или json.loads(json.dumps(obj))
.
Основной потребитель repr()
это человек. Потребитель pickle.dumps()
это как правило программа, например, multiprocessing
использует pickle
для обмена данными между процессами.
3) Та же самая документация говорит, что __str__
- должен вывести красивое, читабельное информационное сообщение, отражающее объект. Как тогда различить результат этого метода и какое-нибудь полезное сообщение из __repr__
?
Если вы не видите имя типа, то это не __repr__()
(за очевидным исключением констант (Python literals) таких как 'abc'
, 123
).
4) Далеко не всегда можно представить какой-то объект в виде строки. Например, функции, длинные коллекции, другие объекты без str и без repr. Выходит, что в этом случае либо не выполняется требование __repr__
, либо необходимо для всех подобных объектов вывести содержание __dict__
, что хранит значение всех-всех методов и переменных. Выглядит это решение плоховато, что же делать?
eval(repr(obj))
это подсказка, а не требование: если объект большой, то очевидно нужно сократить его представление. Во многих случаях, можно использовать многоточие:
>>> numpy.arange(10000000)
array([ 0, 1, 2, ..., 9999997, 9999998, 9999999])
>>> print(numpy.arange(10000000))
[ 0 1 2 ..., 9999997 9999998 9999999]
Ещё раз: потребитель repr()
—программист Питона, который видит это представление в REPL или debugger.
5) Возвращаясь к документации __repr__
- можно пример ситуации, когда невозможно однозначно представить объект как строку? Объекты ведь не имеют к квантовому миру никакого отношения - они ВСЕГДА детерминированы, всегда есть набор переменных и набор методов. но не зря же в документации эта строка?
Документация говорит про случай, когда eval(repr(obj)) == obj
не имеет смысла:
>>> object()
<object object at 0x7f9ff2c8c1d0>
6) А еще есть __format__
, который тоже должен возвращать строку...
Этот специальный метод позволяет типу переопределить как format()
себя ведёт, например:
>>> "{:%Y-%m-%d}".format(datetime.today())
'2016-06-13'
В Питоне 2 есть __unicode__()
как __str__()
, но unicode
возвращает. А ещё __fspath__()
(PEP 519) появился. Могут быть другие протоколы, которые возвращают строки (со своим обоснованием).
__str__
and__repr__
in Python