面试题：Python 下划线命名在元类和描述符中的语义及实践

1. 在自定义元类中利用下划线命名规则控制类的创建过程

在Python中，元类是用于创建类的类。__new__方法在类创建时被调用，我们可以在自定义元类中通过下划线命名规则来控制类的创建。

class MyMeta(type):
    def __new__(mcls, name, bases, attrs):
        # 过滤掉以双下划线开头的属性
        new_attrs = {k: v for k, v in attrs.items() if not k.startswith('__')}
        return super().__new__(mcls, name, bases, new_attrs)


class MyClass(metaclass=MyMeta):
    def __init__(self):
        pass
    _private_attr = 10
    public_attr = 20

在上述代码中，MyMeta是一个自定义元类。在__new__方法中，我们通过下划线命名规则过滤掉了以双下划线开头的属性（这些属性通常是Python的特殊方法或属性）。这样在创建MyClass时，就不会包含这些被过滤的属性。语义上，双下划线开头的属性往往是Python内部使用或者具有特殊意义的，我们通过这种方式可以对类创建过程中的属性进行筛选和控制。

2. 在描述符类中运用下划线命名实现数据验证和访问控制

描述符是一种特殊的类，用于实现属性的自定义访问逻辑。

class ValidatedDescriptor:
    def __init__(self, name):
        self._name = name

    def __get__(self, instance, owner):
        if instance is None:
            return self
        return instance.__dict__.get(self._name)

    def __set__(self, instance, value):
        if not isinstance(value, int):
            raise ValueError('Value must be an integer')
        instance.__dict__[self._name] = value


class MyDataClass:
    my_value = ValidatedDescriptor('_my_value')


data = MyDataClass()
data.my_value = 10
# data.my_value = 'not an integer'  # 这行代码会抛出ValueError

在上述代码中，ValidatedDescriptor是一个描述符类。我们使用下划线命名的_name来存储属性的实际名称。在__set__方法中，我们实现了数据验证，如果设置的值不是整数类型，则抛出ValueError。通过这种下划线命名方式，我们隐藏了实际存储数据的属性名称，实现了一定程度的访问控制。同时，语义上，下划线开头的属性表示是内部使用的，不应该被外部直接访问，从而规范了数据的访问和修改方式。

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面试题：Python 下划线命名在元类和描述符中的语义及实践

知识考点

面试题答案

1. 在自定义元类中利用下划线命名规则控制类的创建过程

2. 在描述符类中运用下划线命名实现数据验证和访问控制