对 Python 类和实例变量的复合赋值

Question

我一直在尝试理解 Python 对类和实例变量的处理。特别是，我发现this answer 很有帮助。基本上它说，如果您声明一个类变量，然后对[instance].property 进行赋值，您将完全分配给一个不同的变量——一个位于与类变量不同的命名空间中的变量。

然后我考虑了——如果我希望我的类的每个实例都有一个具有某些默认值（比如零）的成员，我应该这样做：

class Foo:
    num = 0

还是这样？

class Foo:
    def __init__(self):
        self.num = 0

根据我之前阅读的内容，我认为第二个示例将初始化“正确”变量（实例而不是类变量）。但是，我发现第一种方法也很有效：

class Foo:
    num = 0

bar = Foo()
bar.num += 1 # good, no error here, meaning that bar has an attribute 'num'
bar.num
>>> 1
Foo.num
>>> 0 # yet the class variable is not modified! so what 'num' did I add to just now?

那么.. 为什么这行得通？我没有得到什么？ FWIW，我之前对 OOP 的理解来自 C++，所以类比解释（或指出它崩溃的地方）可能会有用。

Answer 1

就我个人而言，我发现 Shalabh Chaturvedi 的 these documents 在这个主题方面非常有用且信息丰富。

bar.num += 1 是bar.num = bar.num + 1 的简写。这是在右侧拾取类变量Foo.num，并将其分配给实例变量bar.num。

Answer 2

在下面的代码中，num 是一个类成员。

class Foo:
    num = 0

C++ 等价物类似于

struct Foo {
  static int num;
};

int Foo::num = 1;

---

class Foo:
    def __init__(self):
        self.num = 0

self.num 是实例成员（self 是 Foo 的实例）。

在 C++ 中，类似于

struct Foo {
  int num;
};

---

我相信 Python 允许您拥有一个类成员和一个实例成员共享相同的名称（C++ 不允许）。所以当你做bar = Foo()时，bar是Foo的一个实例，所以bar.num += 1，你增加实例成员。

Answer 3

bar.num += 1

在“bar”实例上创建一个新的实例变量“num”，因为它还不存在（然后将此值加 1）

一个例子：

class Foo:
  def __init__(self):
    self.num= 1

bar = Foo()
print bar.num

这会打印 1

print bar.foo

这会按预期给出错误：Traceback（最近一次调用最后一次）： 文件“”，第 1 行，在 AttributeError: Foo 实例没有属性 'foo'

bar.foo = 5
print bar.foo

现在打印 5

所以在您的示例中会发生什么： bar.num 被解析为 Foo.num 因为只有一个类属性。然后 foo.num 实际上是创建的，因为您为其分配了一个值。

Answer 4

搜索这个问题，这个 StackOverflow 问题和 Guido van Rossum (1, 2) 的两张（相当陈旧但有效的）幻灯片都出现了。 Guido 的幻灯片指出，这种行为与 Python 访问属性的搜索顺序有关（在上面的示例中是 num）。认为将两者放在一起会很好:)

Answer 5

我认为您刚刚在 Python 中发现了一个错误。 bar.num += 1 应该是一个错误，而是在对象 bar 中创建一个属性 num，与 Foo.num 不同。

这是一种非常奇怪的行为。