python类实例变量和类变量

Posted 2023-02-16

【中文标题】python类实例变量和类变量

【英文标题】：python class instance variables and class variables

【发布时间】：2012-01-31 20:34:18

【问题描述】：

我在理解类/实例变量如何在 Python 中工作时遇到问题。我不明白为什么当我尝试这段代码时，列表变量似乎是一个类变量

class testClass():
    list = []
    def __init__(self):
        self.list.append('thing')

p = testClass()
print p.list

f = testClass()
print f.list

输出：

['thing']
['thing', 'thing']

当我这样做时，它似乎是一个实例变量

class testClass():
    def __init__(self):
        self.list = []
        self.list.append('thing')

p = testClass()
print p.list

f = testClass()
print f.list

输出：

['thing']
['thing']

【问题讨论】：

如果我理解正确，您是在询问有关 Python 语法的特定设计决策背后的基本原理。对于这样的问题，最好的答案要么是“因为它符合语言的精神”，要么更直接：“问它的创造者”。

好的，所以变量默认是类变量，这就是我的困惑的根源，这应该是我的问题，变量是否默认为类变量

@jonathantopf 不，默认情况下变量不是类变量。在 Python 中，您不声明变量。就此而言，它们实际上并不是变量（python 是一种 variableless 语言），只是名称。而且您不声明或分配名称，您将它们绑定到一个对象。并且运行时中的每个对象都有一个名称到对象的字典。即使两个对象属于同一类，它们也可以有非常不同的字典。

在您的第一个示例中，您在 MyClass 类的所有成员之间创建了一个真正的共享资源。然后，您继续将 MyClass 类的每个成员的共享特征的内容私有化。

How do I avoid having Python class data shared among instances?的可能重复

【参考方案1】：

这是因为 Python 使用 . 解析名称的方式。当您编写 self.list 时，Python 运行时首先尝试通过在实例对象中查找 list 名称来解析它，如果在那里找不到，则在类实例中找到它。

让我们一步一步地研究它

self.list.append(1)

对象self 中是否有list 名称？ 是的：使用它！完成。 否：转至 2。 对象self 的类实例中是否有list 名称？ 是的：使用它！完成 否：错误！

但是当你绑定一个名字时，情况就不同了：

self.list = []

对象self 中是否有list 名称？ 是的：覆盖它！ 不：绑定它！

所以，这始终是一个实例变量。

您的第一个示例在类实例中创建了一个list，因为这是当时的活动范围（任何地方都没有self）。但是您的第二个示例在self 的范围内显式创建了list。

更有趣的是这个例子：

class testClass():
    list = ['foo']
    def __init__(self):
        self.list = []
        self.list.append('thing')

x = testClass()
print x.list
print testClass.list
del x.list
print x.list

这将打印：

['thing']
['foo']
['foo']

在您删除实例名称的那一刻，类名称通过 self 引用可见。

【讨论】：

好的，我关注，在这种情况下，有没有办法在 init 函数之外定义实例变量，我只是尝试在 init 之外执行 self.list[] ，这是有道理的，但有办法吗？

@jonathantopf：实例变量只有在有实例时才能创建。它们必须在实例上调用的方法中创建。您的另一个选择是重载__new__ 并在那里创建它们，但这真的很难看，因为它不是__new__ 的真正用途，而且它并不比在__init__ 中创建它们更好。什么，祈祷告诉，你认为你需要这种能力吗？您可以创建一个重载__new__ 的元类来查看类的字典并将内容复制到实例字典中。但这真的丑陋。

:) 点了，这是有道理的，我讨厌问这样的问题，但有时这是找出我的想法是否疯狂的最好方法，现在我知道了！

@jonathantopf 你可以在任何函数之外，在全局范围内执行p.list = []，它会正常工作。

@jonathantopf：是的，您正在尝试与 Python 的工作方式作斗争，并试图将其强制纳入 Java 模型。请记住，Python 基本上没有“声明”。都是可执行代码。 class 构造只是对class 实例成员的一系列赋值的语法糖。最接近声明的是对新样式类的类的__slots__ 变量的赋值。

【参考方案2】：

Python 有一些关于查找名称的有趣规则。如果你真的想改变主意，试试这个代码：

class testClass():
    l = []
    def __init__(self):
        self.l = ['fred']

这将为每个实例提供一个名为 l 的变量，该变量会屏蔽类变量 l。如果您执行self.__class__.l，您仍然可以获取类变量。

我的想法是这样的...每当您执行instance.variable（即使对于方法名称，它们只是其值恰好是函数的变量）时，它都会在实例的字典中查找它。如果在那里找不到它，它会尝试在实例的类字典中查找它。仅当变量被“读取”时。如果它被分配，它总是在实例字典中创建一个新条目。

【讨论】：

多么狡猾的并发症！这个答案真的很有帮助，因为“阅读与写作”的情况让我很头疼。

【参考方案3】：

在您的第一个示例中，list 是该类的一个属性，由它的所有实例共享。这意味着您甚至可以在没有testClass 类型的对象的情况下访问它：

>>> class testClass():
...     list = []
...     def __init__(self):
...             self.list.append("thing")
... 
>>> testClass.list
[]
>>> testClass.list.append(1)
>>> testClass.list
[1]

但是所有对象都与类以及彼此共享list 属性：

>>> testObject = testClass()
>>> testObject.list
[1, 'thing']
>>> testClass.list
[1, 'thing']
>>> 
>>> testObject2 = testClass()
>>> testClass.list
[1, 'thing', 'thing']
>>> testObject2.list
[1, 'thing', 'thing']

【参考方案4】：

当你实例化一个类时，__init__ 方法会自动执行。

在第一种情况下，您的列表是一个类属性，并由其所有实例共享。你有两个'东西'，因为你在实例化 p 时附加了一个，在实例化 f 时附加了另一个（第一个已经在第一次调用时附加）。