Python 类成员查找的底层机制

Question

在 Python 中，如果我定义三个类：

class A:
    name = 'oliver'
    hailstone_ending = [4,2,1]

class B:
    def __init__(self):
        self.name = 'oliver'
        self.hailstone_ending = [4,2,1]

class C:
    pass

c = C()
c.name = 'oliver'
c.hailstone_ending = [4,2,1]

在底层，每个类的成员查找功能是否以相同的方式运行？似乎 A 只需要字典即可查找所有实例的成员；另一方面，C 需要使用存储在每个实例中的字典。如果解释器非常智能，理论上它可以注意到 B 的所有实例 必须 包含成员 name 和 hailstone_ending ;因此，它可能相当于A。

但另一方面，如果在查找类成员的字典上允许执行 del 操作，则所有这些类中的查找机制可能是等效的，因为可用的成员将是依赖于实例的。

我的兴趣是，我有一些代码创建了数千个 C 类型的类，我注意到它非常慢并且占用内存。我最近用不同的方式重写了它，感觉效率更高（但我没有严格测试它，所以可能是一样的）。

非常感谢您的见解！

Answer 1

在幕后，每个类的成员查找功能是否都以相同的方式进行？

除非您重写__getattribute__，否则属性查找首先检查对象属性，然后键入属性。它并不关心班级是如何形成的。

看起来 A 只需要在字典中查找所有实例的成员；另一方面，C 需要使用存储在每个实例中的字典。如果解释器非常聪明，理论上它可以注意到B的所有实例都必须包含成员名称和Hailstone_ending；因此，它可以等价于A。

在A中，属性存储在A.__dict__中，即存储在类型上。在B和C中，属性存储在self.__dict__中，即在实例上。两种字典在所有情况下都存在。没有更多的事情了。不，B 和 C 之间没有区别。

Answer 2

在Python中，每个类和每个实例都有一个字典。 A 使用类字典。类 B 和 C 的示例使用实例字典。 B 不会等价于 A —— python 的目的并不是要快，要证明没有 B< 的实例，即使不是不可能，也会非常困难。 /code> 会发生变异。

证明：

>>> class D:
...   def __init__(self):
...     self.a = 3
... 
>>> d = D()
>>> d.a
3
>>> D.a
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: class D has no attribute 'a'
>>> dd = D()
>>> dd.a
3
>>> D.a
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: class D has no attribute 'a'

你的问题让我想到了 javascript 的原型。

另外：如果在实例字典中找不到成员，则成员查找可以依靠类字典，但写入将使用实例字典。