Находки в опенсорсе: “PEP-814: frozendict В Python 3.15 появится полноценный иммутабельный с…”

PEP-814: frozendict

В Python 3.15 появится полноценный иммутабельный словарь.

PEP: https://peps.python.org/pep-0814
Обсуждение: https://discuss.python.org/t/pep-814-add-frozendict-built-in-type/104854
Оригинальный PR: https://github.com/python/cpython/pull/144757
Исходники (да, они с dict лежат в одном файле на 8к строк)

Зачем?

Главный вопрос: зачем питону вдруг через 35 лет понадобился иммутабельный словарь? Мотивации в ПЕПе явно не очень хватает. Но я докину:
1. frozendict можно будет шарить между разными интерпретаторами без какого-либо оверхеда
2. С иммутабельными объектами куда проще работать в режиме Free-Threading
3. Многие другие новые идеи вроде Виртуальных Потоков тоже хотели бы иметь аналог иммутабельного словаря

Ну а types.MappingProxyType(mapping) был только surface-immutable. Все равно можно было поменять оригинальный объект mapping.

И вот у нас появилась точная копия обычного dict, только иммутабельная:

Примеры

frozendict является collections.abc.Mapping и таким же Generic с двумя параметрами:


>>> frozendict.__mro__
(<class 'frozendict'>, <class 'object'>)

>>> obj = frozendict({'a': 1})

>>> frozendict[str, int]
frozendict[str, int]

Но не умеет ничего из collections.abc.MutableMapping:


>>> obj['a'] = 2
TypeError: 'frozendict' object does not support item assignment

>>> obj.update
AttributeError: 'frozendict' object has no attribute 'update'

Зато умеет в hash, если все ключи и значения умеют в hash:


>>> hash(obj)
6343282633043897990

>>> hash(frozendict({1: []}))
TypeError: unhashable type: 'list'

Как его менять? А вот так, создавая новые:


>>> obj = frozendict({'a': 1})
>>> id(obj)
4352339472

>>> obj |= {'b': 2}  # <- тут мы создали новый frozendict
>>> obj
frozendict({'a': 1, 'b': 2})
>>> id(obj)
4352341680

Детали реализации

Чтобы вы понимали, насколько они похожи: frozendict просто переиспользует clinic макросы dict для определения своих методов (=использует те же методы):


static PyMethodDef frozendict_methods[] = {
    DICT___CONTAINS___METHODDEF
    {"__getitem__", dict_subscript, METH_O | METH_COEXIST, getitem__doc__},
    DICT___SIZEOF___METHODDEF
    DICT_GET_METHODDEF
    DICT_KEYS_METHODDEF
    DICT_ITEMS_METHODDEF
    DICT_VALUES_METHODDEF
    DICT_FROMKEYS_METHODDEF
    DICT_COPY_METHODDEF
    DICT___REVERSED___METHODDEF
    {"__class_getitem__", Py_GenericAlias, METH_O|METH_CLASS, PyDoc_STR("See PEP 585")},
    {NULL,              NULL}   /* sentinel */
};

Интересно, как работает hash: он полностью дублирует алгоритм хеша из frozenset.

В C-API тоже добавили функций для работы с новым словарем: PyFrozenDict_New, PyAnyDict_Check проверяет на dict, frozendict или их подтипы.

А еще половина stdlib поменяет константы с dict на frozendict.

Отличный ПЕП, простая реализация, крутая фича. Питон победа!

Обсуждение: как вы относитесь к иммутабельности в питоне и вообще?

| Поддержать | YouTube | GitHub | Чат |