Python 和对象/类属性 - 发生了什么？

Question

有人可以解释为什么Python会执行以下操作吗？

>>> class Foo(object):
...   bar = []
...
>>> a = Foo()
>>> b = Foo()
>>> a.bar.append(1)
>>> b.bar
[1]
>>> a.bar = 1
>>> a.bar
1
>>> b.bar
[1]
>>> a.bar = []
>>> a.bar
[]
>>> b.bar
[1]
>>> del a.bar
>>> a.bar
[1]

真是比较混乱啊！

Answer 1

这是因为按照您的编写方式，bar 是一个类变量而不是实例变量。

要定义实例变量，请将其绑定在构造函数中：

class Foo(object):
  def __init__(self):
    self.bar = []

请注意，它现在属于 Foo (self) 的单个实例，而不是 Foo 类，当你分配给它时，你会看到你期望的结果。

Answer 2

正如其他人所说，编写的代码创建了一个类变量而不是一个实例变量。您需要在 __init__ 中进行赋值来创建实例变量。

希望这个带注释的代码副本有助于解释每个阶段发生的情况：

>>> class Foo(object):
...   bar = []          # defines a class variable on Foo (shared by all instances)
...
>>> a = Foo()
>>> b = Foo()
>>> a.bar.append(1)     # appends the value 1 to the previously empty list Foo.bar
>>> b.bar               # returns the value of the class variable Foo.bar
[1]
>>> a.bar = 1           # binds 1 to the instance variable a.bar, masking the access
>>> a.bar               # you previously had to the class variable through a.bar
1
>>> b.bar               # b doesn't have an instance variable 'bar' so this still
[1]                     # returns the class variable
>>> a.bar = []          # bind a's instance variable to to an empty list
>>> a.bar
[]
>>> b.bar               # b doesn't have an instance variable 'bar' so this still
[1]                     # returns the class variable
>>> del a.bar           # unbinds a's instance variable unmasking the class variable
>>> a.bar               # so a.bar now returns the list with 1 in it.
[1]

此外，在之后打印出 Foo.bar 的值（通过类而不是通过实例访问的类变量）你的每一个陈述都可能有助于澄清正在发生的事情。

Answer 3

当您在类中声明一个元素时，该元素将被该类的所有实例共享。要分别创建属于每个实例的正确类成员，请在 __init__ 中创建它，如下所示：

class Foo(object):
    def __init__(self):
        self.bar = []

Answer 4

一开始，bar是一个类变量，它在a和b之间共享，两者都是a.bar和 b.bar 引用同一个对象。

当您向 a.bar 分配新值时，这不会覆盖类变量，而是向 a 对象添加一个新的实例变量，从而在您指定时隐藏该类变量。访问a.bar。如果删除 a.bar （实例变量），则 a.bar 再次解析为类变量。

另一方面，b.bar 始终引用类变量，它不受 a 对象上附加的 bar 或分配的任何值的影响对此。

要设置类变量，您可以通过类本身访问它：

Foo.bar = 1

Answer 5

>>> class Foo(object):
...   bar = []
...

bar 是一个共享类变量，而不是实例变量。我相信这可以解决您的大部分困惑。要使其成为实例变量，请根据其他答案在类的 __init__ 中定义它。

>>> a = Foo()
>>> b = Foo()
>>> a.bar.append(1)
>>> b.bar
[1]

这就是证明。

>>> a.bar = 1
>>> a.bar
1
>>> b.bar
[1]

现在您已将 a.bar 重新定义为实例变量。这就是默认情况下在外部定义变量时发生的情况。

>>> a.bar = []
>>> a.bar
[]
>>> b.bar
[1]
>>> del a.bar
>>> a.bar
[1]

又一样。 b.bar 仍然是共享类变量。

Answer 6

与此相关的是，您应该意识到您可能很快就会看到的这个陷阱：

class A:
   def __init__(self, mylist = []):
      self.mylist = mylist


a = A()
a2 = A()

a.mylist.append(3)
print b.mylist #prints [3] ???

这让很多人感到困惑，并且与代码的解释方式有关。 Python 实际上首先解释函数标题，因此它会计算 __init__(self, mylist = []) 并将对该列表的引用存储为默认参数。这意味着 A 的所有实例（除非提供它们自己的列表）都将引用原始列表。执行此类操作的正确代码是，

class A:
   def __init__(self, mylist=None):
      if mylist:
         self.mylist = mylist
      else:
         self.mylist = []

或者如果您想要更短的表达式，您可以使用三元语法：

self.mylist = mylist if mylist else []