Python Class __init__ __del__ 构造，析构过程解析

Posted 2020-09-06

转载自： http://blog.csdn.net/bbdxf/article/details/25774763

最近学习《Python参考手册》即《Learning Python》学到Class部分，遇到了类的构造析构部分的问题：

1、什么时候构造？

2、什么时候析构？

3、成员变量如何处理？

4、Python中的共享成员函数如何访问？

------------------------

探索过程：

1、经过查找，Python中没有专用的构造和析构函数，但是一般可以在__init__和__del__分别完成初始化和删除操作，可用这个替代构造和析构。还有一个__new__用来定制类的创建过程，不过需要一定的配置，此处不做讨论。 

2、类的成员函数默认都相当于是public的，但是默认开头为__的为私有变量，虽然是私有，但是我们还可以通过一定的手段访问到，即Python不存在真正的私有变量。如：

__priValue = 0 # 会自动变形为"_类名__priValue"的成员变量

 3、由于Python的特殊性，全局成员变量是共享的，所以类的实例不会为它专门分配内容空间，类似于static，具体使用参看下面的例子。

 1 # encoding:utf8  
 2   
 3 class NewClass(object):  
 4     num_count = 0 # 所有的实例都共享此变量，即不单独为每个实例分配  
 5     def __init__(self,name):  
 6         self.name = name  
 7         NewClass.num_count += 1  
 8         print name,NewClass.num_count  
 9     def __del__(self):  
10         NewClass.num_count -= 1  
11         print "Del",self.name,NewClass.num_count  
12     def test():  
13         print "aa"  
14   
15 aa = NewClass("Hello")  
16 bb = NewClass("World")  
17 cc = NewClass("aaaa")  
18   
19 print "Over"

View Code

  调试运行：

1 Hello 1  
2 World 2  
3 aaaa 3  
4 Over  
5 DeException l Hello 2  
6 AttributeError: "‘NoneType‘ object has no attribute ‘num_count‘" in <bound method NewClass.__del__ of <__main__.NewClass object at 0x01AF18D0>> ignored  
7 Exception AttributeError: "‘NoneType‘ object has no attribute ‘num_count‘" in <bound method NewClass.__del__ of <__main__.NewClass object at 0x01AF1970>> ignored  

View Code

我们发现，num_count 是全局的，当每创建一个实例，__init__()被调用，num_count 的值增一，当程序结束后，所有的实例会被析构，即调用__del__() 但是此时引发了异常。查看异常为 “NoneType” 即 析构时NewClass 已经被垃圾回收，所以会产生这样的异常。

但是，疑问来了？为什么会这样？按照C/C++等语言的经验，不应该这样啊！经过查找资料，发现：Python的垃圾回收过程与常用语言的不一样，Python按照字典顺序进行垃圾回收，而不是按照创建顺序进行。所以当系统进行回收资源时，会按照类名A-Za-z的顺序，依次进行，我们无法掌控这里的流程。

明白这些，我们做如下尝试：

 1 # encoding:utf8  
 2   
 3 class NewClass(object):  
 4     num_count = 0 # 所有的实例都共享此变量，即不单独为每个实例分配  
 5     def __init__(self,name):  
 6         self.name = name  
 7         NewClass.num_count += 1  
 8         print name,NewClass.num_count  
 9     def __del__(self):  
10         NewClass.num_count -= 1  
11         print "Del",self.name,NewClass.num_count  
12     def test():  
13         print "aa"  
14   
15 aa = NewClass("Hello")  
16 bb = NewClass("World")  
17 cc = NewClass("aaaa")  
18   
19 del aa  
20 del bb  
21 del cc  
22   
23 print "Over"  

View Code

调试运行：

1 Hello 1  
2 World 2  
3 aaaa 3  
4 Del Hello 2  
5 Del World 1  
6 Del aaaa 0  
7 Over  

View Code

OK，一切按照我们预料的顺序发生。

但是，我们总不能每次都手动回收吧？这么做Python自己的垃圾回收还有什么意义？

SO，继续查找，我们还可以通过self.__class__访问到类本身，然后再访问自身的共享成员变量，即 self.__class__.num_count , 将类中的NewClass.num_count替换为self.__class__.num_count 编译运行，如下：

 1 # encoding:utf8  
 2   
 3 class NewClass(object):  
 4     num_count = 0 # 所有的实例都共享此变量，即不单独为每个实例分配  
 5     def __init__(self,name):  
 6         self.name = name  
 7         self.__class__.num_count += 1  
 8         print name,NewClass.num_count  
 9     def __del__(self):  
10         self.__class__.num_count -= 1  
11         print "Del",self.name,self.__class__.num_count  
12     def test():  
13         print "aa"  
14   
15 aa = NewClass("Hello")  
16 bb = NewClass("World")  
17 cc = NewClass("aaaa")  
18   
19 print "Over"  

View Code

调试运行：

Hello 1  
World 2  
aaaa 3  
Over  
Del Hello 2  
Del World 1  
Del aaaa 0  

View Code

PS:

书上又提到了一些问题，在这里作补充（仅作为参考）：

__new__()是唯一在实例创建之前执行的方法，一般用在定义元类时使用。

del xxx 不会主动调用__del__方法，只有引用计数==0时，__del__()才会被执行，并且定义了__del_()的实例无法被Python的循环垃圾收集器收集，所以尽量不要自定义__del__()。一般情况下，__del__() 不会破坏垃圾处理器。

实验中发现垃圾回收自动调用了__del__, 这与书上所说又不符，不知是什么原因，需要继续学习。

----------------后记------------------

由于事后看各位的评论，觉得自己还是没完全掌握，故有了此次修改。

 1 # encoding:utf8  
 2   
 3 class NewClass():  
 4     # 为了方便，这里进行先行声明，但是实际应用中一般没必要  
 5     #   
 6     # 共有，私有变量，通过两个下划线区分  
 7     var_public = 0 # 类型上的共有变量  
 8     __var_private = 0 # 类型上的私有, 通过_NewClass__var_private 还可以访问  
 9   
10     # python 中的特殊：类变量和成员变量，无法通过语法区分，只有使用时区分  
11     var_test_class = 0 # 用于类变量, 类和它的实例都可以访问，类似c++ static, 但又不一样.  
12     # 当一个类的对象被构造时，会将当前类变量拷贝一份给这个对象，当前类变量的值是多少，这个对象拷贝得到的类变量的值就是多少；  
13     # 通过对象来修改类变量，并不会影响其他对象的类变量的值，因为大家都有各自的副本，更不会影响类本身所拥有的那个类变量的值；  
14     # 只有类自己才能改变类本身拥有的类变量的值。  
15     var_test_self = 0 # 用于成员变量, 只有类的实例可以访问, 类似c++ 中一般成员变量  
16   
17     def __init__(self,name):  
18         self.name = name  
19         self.var_test_self += 1  
20         NewClass.var_test_class += 1  
21         pass  
22     def __del__(self):  
23         self.var_test_self -= 1  
24         NewClass.var_test_class -= 1  
25         pass  
26   
27     # 一般成员函数  
28     def func0(self):  
29         pass  
30   
31     # 静态成员函数，参数可以为空  
32     @staticmethod  
33     def func1():  
34         pass  
35   
36     # 类函数，参数为一个类  
37     @classmethod  
38     def func2(cls):  
39         pass  
40   
41 if __name__ == ‘__main__‘:  
42   
43     a1 = NewClass("Hello")  
44     print "a1:", a1.var_test_self, a1.var_test_class, NewClass.var_test_class, NewClass.var_test_self  
45     a2 = NewClass("World")  
46     print "a2:", a2.var_test_self, a2.var_test_class, NewClass.var_test_class, NewClass.var_test_self  
47     a3 = NewClass("nihao")  
48     print "a3:", a3.var_test_self, a3.var_test_class, NewClass.var_test_class, NewClass.var_test_self  
49     # change class var  
50     a3.var_test_self += 1  
51     a3.var_test_class += 10  
52     NewClass.var_test_class += 100 # ?? no error  
53     NewClass.var_test_self += 1000 # ?? no error  
54     print "a3:", a3.var_test_self, a3.var_test_class, NewClass.var_test_class, NewClass.var_test_self  
55   
56     a4 = NewClass("vartest")  
57     print "a4",a4.var_test_self, a4.var_test_class, a4.__class__.var_test_class, NewClass.var_test_class, NewClass.var_test_self # a4.__class__ 等价于 NewClass   
58   
59     ‘‘‘‘‘ 
60     a1: 1 1 1 0 
61     a2: 1 2 2 0 
62     a3: 1 3 3 0 
63     a3: 2 13 103 1000 
64     a4 1001 104 104 104 1000 
65     Exception AttributeError: "‘NoneType‘ object has no attribute ‘var_test_class‘" in <bound method NewClass.__del__ of <__main__.NewClass instance at 0x01A214B8>> ignored 
66     Exception AttributeError: "‘NoneType‘ object has no attribute ‘var_test_class‘" in <bound method NewClass.__del__ of <__main__.NewClass instance at 0x01A21508>> ignored 
67     Exception AttributeError: "‘NoneType‘ object has no attribute ‘var_test_class‘" in <bound method NewClass.__del__ of <__main__.NewClass instance at 0x01A214E0>> ignored 
68     Exception AttributeError: "‘NoneType‘ object has no attribute ‘var_test_class‘" in <bound method NewClass.__del__ of <__main__.NewClass instance at 0x01A21530>> ignored     
69     ‘‘‘  
70     # 说明，类和它的实例 访问成员函数完全是分开的，只有在构造时才有联系  
71   
72     a5 = NewClass("test") # # Exception AttributeError: "‘NoneType‘ object has no attribute ‘var_test_class‘" in <bound method NewClass.__del__ of <__main__.NewClass instance at 0x01A014B8>>   
73     a5.func0()  
74     a5.func1()  
75     a5.func2()   
76     NewClass.func0() #TypeError: unbound method func0() must be called with NewClass instance as first argument (got nothing instead)  
77     NewClass.func1()  
78     NewClass.func2()  
79   
80     # classmethod 与 staticmethod 差异主要在继承等场景时需要明确区分，同时类函数会额外获取自身的类对象，而不是实例对象  

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转载于： http://blog.csdn.net/bbdxf/article/details/25774763