python3中确保枚举值代码分析

1. 枚举类型介绍

枚举类型是一种特殊的数据类型，在python3中使用枚举类型可以提高代码的可读性和可维护性，对于需要预定义一组有限的取值的变量，我们可以使用枚举类型，例如需要定义一个颜色变量，它只能取RED、GREEN和BLUE这三个值中的一个，我们就可以使用枚举类型。

在python3中，枚举类型是通过枚举类实现的，我们需要用到标准库中的enum模块，它提供了Enum类用来创建自定义的枚举。

from enum import Enum

class Color(Enum):
    RED = 1
    GREEN = 2
    BLUE = 3

以上代码定义了一个Color枚举，它只能取RED、GREEN和BLUE这三个值中的一个。

2. 枚举值的确保问题

2.1 枚举值的不可变性

枚举类型的一个重要特性就是枚举值的不可变性，即我们不能通过赋值的方式改变枚举值，在下面的代码中，我们尝试将RED的值改变成了4，但是程序抛出了TypeError异常。

from enum import Enum

class Color(Enum):
    RED = 1
    GREEN = 2
    BLUE = 3
Color.RED = 4  # 抛出TypeError异常

这说明枚举类型确实保证了枚举值的不可变性，这有助于避免程序运行时因枚举值发生变化而引起的错误。

2.2 枚举值的唯一性

枚举类型还保证了枚举值的唯一性，即不同的枚举值之间不相等，在下面的代码中，我们比较了两个枚举值的等值性，发现它们不相等。

from enum import Enum

class Color(Enum):
    RED = 1
    GREEN = 2
    BLUE = 3
print(Color.RED == Color.GREEN)  # False

这说明枚举类型确实保证了不同枚举值的唯一性，这有助于避免程序运行时因枚举值重复而引起的错误。

2.3 枚举值的引用

枚举类型还保证了枚举值的引用是唯一的，即同一个枚举值的引用是相等的，在下面的代码中，我们通过打印枚举值的id来验证了这一点。

from enum import Enum

class Color(Enum):
    RED = 1
    GREEN = 2
    BLUE = 3
print(id(Color.RED))  # 139700613637192
print(id(Color(1)))  # 139700613637192
print(id(Color.GREEN))  # 139700613637248
print(id(Color(2)))  # 139700613637248

这说明枚举类型保证了同一个枚举值的引用是相等的，这有助于避免程序运行时因枚举值引用不唯一而引起的错误。

2.4 枚举值的遍历

枚举类型还提供了方便的遍历枚举值的方法，我们可以通过枚举类的__members__属性遍历枚举值，其中__members__是一个按照定义顺序排列的字典，它包含了枚举名到枚举值的映射。

from enum import Enum

class Color(Enum):
    RED = 1
    GREEN = 2
    BLUE = 3
for color_name, color_value in Color.__members__.items():
    print(color_name, color_value)

这段代码将输出三个枚举值。