ℹ️ Как `@dataclass` работает внутри — с примерами

В статье автор шаг за шагом пересобирает упрощённый @dataclass, показывая ключевые идеи.

➡️ Dataclass не оборачивает класс

В отличие от обычных декораторов, он:
— читает метаданные класса
— добавляет методы прямо в этот же класс
— возвращает тот же объект

def dataclass(cls):
    # модифицируем cls
    return cls

➡️ Поля берутся из __annotations__

Все поля dataclass — это просто type hints:

class User:
    name: str
    age: int

print(User.__annotations__)
# {'name': str, 'age': int}

Именно этот словарь используется для генерации __init__, __repr__ и других методов.

➡️ Генерация методов через exec

Одна из самых неочевидных частей: dataclass генерирует код как строки и выполняет его через exec.

Пример простейшего __init__, созданного динамически:

def __init__(self, name, age):
    self.name = name
    self.age = age

Этот код сначала собирается как строка, затем превращается в функцию и добавляется в класс через setattr.

➡️ Как работает frozen=True

Чтобы сделать объект неизменяемым:
— переопределяются __setattr__ и __delattr__
— любые попытки изменить поле → ошибка

def __setattr__(self, name, value):
    raise Exception("Cannot assign to frozen dataclass")

Но есть нюанс: __init__ тоже использует __setattr__.

Поэтому внутри __init__ приходится писать так:

object.__setattr__(self, "age", age)

➡️ Автогенерация __repr__

__repr__ строится из self.__dict__:

def __repr__(self):
    return f"User(name={self.name!r}, age={self.age!r})"

Флаг !r гарантирует, что значения форматируются через их __repr__, а не __str__.

➡️ Итоговая минимальная версия dataclass

В итоге кастомный @dataclass:
— читает __annotations__
— через exec создаёт __init__, __repr__
— опционально блокирует изменения (`frozen`)
— не создаёт новых объектов, а модифицирует существующий класс

⚠️ Отдельно отмечается: если нужны валидации типов — лучше смотреть в сторону Pydantic, который использует те же аннотации, но идёт дальше.

📖 Полный разбор — по ссылке.

📍 Навигация: Вакансии • Задачи • Собесы

🐸 Библиотека питониста

#буст