L'attribut de classe slots

Introduction
Usage
- Avantages
- Inconvénients
Références

Introduction

Par défaut, chaque objet possède l'attibut __dict__ stockant la liste de ses attributs sous forme de dict. Il est ainsi possible d'ajouter des attributs à un objet en dehors de la méthode __init__ :

from sys import getsizeof

class Dummy:

    def __init__(self, a: int, b: int) -> None:
        self.a = a
        self.b = b

dummy = Dummy(1, 2)
try:
    print(dummy.__slots__)
except AttributeError as e:
    print(e)

print(f'{dummy.__dict__=}')
    
dummy.c = 3
print(f'{dummy.__dict__=}')

print(f'{getsizeof(dummy) + getsizeof(dummy.__dict__)}')

'Dummy' object has no attribute '__slots__'
dummy.__dict__={'a': 1, 'b': 2}
dummy.__dict__={'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
152

L'utilisation d'un dict pour stocker les attributs de chaque objet permet cette souplesse mais a pour conséquence un usage mémoire qui pourrait être amélioré.

C'est pour cela que l'attributs __slots__ a été ajouté par Python3.

Usage

L'attribut de classe __slots__ est un tuple (taille inférieure à celle d'un dict mais imutable) contenant les attributs des instances.

from sys import getsizeof

class Dummy:

    __slots__ = ('a', 'b', 'c')

    def __init__(self, a: int, b: int) -> None:
        self.a = a
        self.b = b

dummy = Dummy(1, 2)
try:
    print(dummy.__dict__)
except AttributeError as e:
    print(e)

print(f'{dummy.__slots__=}')

dummy.c = 3
print(f'{dummy.__slots__=}')

try:
    dummy.d = 4
except AttributeError as e:
    print(e)

print(f'{getsizeof(dummy) + getsizeof(dummy.__slots__)}')

'Dummy' object has no attribute '__dict__'
dummy.__slots__=('a', 'b', 'c')
dummy.__slots__=('a', 'b', 'c')
'Dummy' object has no attribute 'd'
120

Avantages

L'usage de __slots__ permet de réduire la taille des objets. Néanmoins, l'écart se réduit plus le nombre d'attributs augmente. Les __slots__ sont donc utiles pour les classes ayant peu d'attributs et un grand nombre d'instances.

Le principal avantage de __slots__ réside dans les performances (environ 15% plus rapide), conséquence du temps d'accès plus rapide au contenu d'un tuple que d'un __dict__.

Inconvénients

L'absence de __dict__ empèche l'ajout dynamique d'attributs.

L'usage de __slots__ ajoute les règles suivantes quant à l'héritage :

Les slots d’une classe mère s’ajoutent à ceux de la classe fille,
Il ne peut exister qu’une seule classe mère avec une séquence de slots non vide,
Si une des classes membres de l'arbre d'héritage ne déclare pas de __slots__, mêmes vides, les instances auront un attribut __dict__ (perte de l'optimisation).

Références

Les slots, une optimisation méconnue - Invivoo

3.0 KiB Raw Blame History Unescape Escape