关于Python类和实例变量的混淆

Question

我看到了以下Python文档，其中写道“在类中定义变量”将是类变量：

“程序员注意：在类定义中定义的变量是类变量；它们由所有实例共享。”

但是当我编写以下示例代码时：

class CustomizedMethods(object):
    class_var1 = 'foo'
    class_var2 = 'bar'

cm1 = CustomizedMethods()
cm2 = CustomizedMethods()
print cm1.class_var1, cm1.class_var2 #'foo bar'
print cm2.class_var1, cm2.class_var2 #'foo bar'
cm2.class_var1, cm2.class_var2 = 'bar','for'
print cm1.class_var1, cm1.class_var2 #'foo bar' #here not changed as my expectation
print cm2.class_var1, cm2.class_var2 #'bar foo' #here has changed but they seemed to become instance variables.

我感到困惑，因为我尝试的方法与Python官方文档不同。

- chenniao

Answer 1

当您在实例上分配属性时，即使它先前存在于类上，也会分配给实例。一开始，class_var1和class_var2确实是类属性。但是当您执行cm1.class_var1 =“bar”时，您并没有更改此类属性。相反，您正在创建一个新属性，也称为class_var1，但这个属性是实例cm1上的实例属性。

以下是另一个示例，展示了不同之处，尽管仍然可能有点难以理解：

>>> class A(object):
...     var = []
>>> a = A()
>>> a.var is A.var
True
>>> a.var = []
>>> a.var is A.var
False

一开始，a.var is A.var 是正确的（即它们是同一个对象）：因为 a 没有自己的叫做 var 的属性，试图访问该属性会通过类去访问。当你给a赋予它自己的实例属性后，它就不再与类上的那个属性相同了。

- BrenBarn

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谢谢！这解决了我的困惑。你有什么想法为什么在Python中会出现这种混乱的情况？ - user854270

@Gasso：不确定你的意思。没有什么是“搞砸了”的。这是Python的定义和正常行为。 - BrenBarn

我说它很混乱，因为这不是开发人员所期望的行为，它很令人困惑。变量“first”的行为就像静态类变量，然后又像类成员。对于这些有限定词，如果Python使用它们而不是将“cm1.class_var1”从静态切换到动态，那么会更容易些。 - user854270

Answer 2

你正在实例上分配属性，因此它们在那一点上变成实例变量。Python会在您指定的任何对象上查找属性，然后如果它在那里找不到它们，就会查找继承链（到类、类的父级等）。因此，您在实例上分配的属性“遮盖”或“隐藏”了同名的类属性。

- kindall

Answer 3

当您重新分配cm2变量时，您创建了新的实例变量，这些变量“隐藏”了类变量。

>>> CustomizedMethods.class_var1 = 'one'
>>> CustomizedMethods.class_var2 = 'two'
>>> print cm1.class_var1, cm1.class_var2
one two
>>> print cm2.class_var1, cm2.class_var2
bar for

- Mark Ransom

Answer 4

尝试

print cm1.__dict__ 
print cm2.__dict__ 

它将是启发性的...

当您向 cm2 请求属性时，它首先在实例的属性中查找（如果有一个匹配名称），然后如果没有匹配的属性在类属性中查找。

因此，class_var1 和 class_var2 是类属性的名称。

还可以尝试以下内容：

cm2.__class__.class_var1 = "bar_foo" 
print cm1.class_var1 

你期望什么？

- jimifiki

Answer 5

字符串是不可变的，所以类和实例变量之间的区别并不明显。对于类定义中的不可变变量，主要要注意的是内存使用较少（即，如果您有1000个CustomizedMethods的实例，仍然只有一个字符串"foo"存储在内存中）。

然而，如果不知道自己在做什么，使用类中的可变变量可能会引入微妙的错误。

考虑以下情况：

class CustomizedMethods(object):
    class_var = {}

cm1 = CustomizedMethods()
cm2 = CustomizedMethods()

cm1.class_var['test'] = 'foo'
print cm2.class_var
  'foo'

cm2.class_var['test'] = 'bar'
print cm1.class_var
   'bar'

- jcater