结合源码分析下defaultdict(type)的执行流程

背景

Python中为了获取或操作字典中某个某个不存在的键的时候，引入了两种方式。

一种是dict.setdefault(),另外一种是defaultdict(type)，今天来重点学习记录下defaultdict()的底层原理。

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分析Python源码

defaultdict:
通过构造defaultdict字典，能够有效的处理找不到的键，具有核心方法missing()，调用default_factory

from collections import defaultdict
class defaultdict(dict):

    def __init__(self, default_factory=None, **kwargs): # known case of _collections.defaultdict.__init__
        """
        defaultdict(default_factory[, ...]) --> dict with default factory
        
        The default factory is called without arguments to produce
        a new value when a key is not present, in __getitem__ only.
        A defaultdict compares equal to a dict with the same items.
        All remaining arguments are treated the same as if they were
        passed to the dict constructor, including keyword arguments.
        
        # (copied from class doc)
        """
        pass

    def __missing__(self, key): # real signature unknown; restored from __doc__
        """
        __missing__(key) # Called by __getitem__ for missing key; pseudo-code:
          if self.default_factory is None: raise KeyError((key,))
          self[key] = value = self.default_factory()
          return value
        """
        pass

    default_factory = property(lambda self: object(), lambda self, v: None, lambda self: None)  # default
    """Factory for default value called by __missing__()."""

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举个例子说明：

from collections import defaultdict

k = defaultdict(list)
print(k['params'])   # 结果：[]
print(k.get('params'))  # 结果 ： None
print('params' in k)   # 结果 ：False

分析：

首先实例化defaultdict(list),传进去了列表类型，然后接下来要获取字典中的键为params的值，实际上调用了__getitem__方法，很明显，字典中并没有键为params的键值对存在，那么接下来就会调用__missing__方法，然后调用default_factory只读特性的lambda函数，实例化一个空的list对象，为[]。将其作为键的默认值返回。

注意：

1.default_factory = property(lambda self: object(), lambda self, v: None, lambda self: None) 中的self并不是defaultdict实例，而是之前传进来的default_factory本身，也就是list，然后调用object()，实例化default_factory类型，重新赋值给default_factory，作为键的默认值。

2.如果在实例化default_factory的时候没有传入默认类型，则回抛出keyerror异常。

3.__missing__方法只会对__getitem__的调用作出响应，__get__和__contains__调用不会触发__missing__方法。也就是in和dict.get()并不会返回default_factory的值！