Python类定义内实例化另一个类

Question

我正在尝试给一个保存类的实例的类添加一个变量。以下是我的代码的缩短版本。

class Classy :
    def __init__(self) :
        self.hi = "HI!"
    # "CLASSIES" variable holds instances of class "Classy"
    CLASSIES = []
    for i in xrange(0,4) :
        CLASSIES.append(Classy())

在运行代码时，我遇到了以下错误。

Traceback (most recent call last):
  File "classy.py", line 6, in Classy
    CLASSIES.append(Classy())
NameError: name 'Classy' is not defined

在一个类中，有没有另一种方法将该类的实例添加到类/静态变量中？

- Tanaki

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真正的问题是你想通过这个动作实现什么目标。 - joojaa

@joojaa，我不会说这个用例那么晦涩。 - Gareth Latty

好吧，我有点不理解，如果您实际上初始化了子项，那么将它们放入类变量中会使其变得模糊不清。您基本上正在初始化一个将成为具有4个不同实例的固定其他自身的东西。但是可能有任意数量的不同goto人。奇怪的是，优雅的实例不是列表的一部分，如果初始化的类将是列表的一部分，我会理解这一点。或者您正在查看Borgs数组？ - joojaa

Answer 1

最简单的方法是在课程创建后进行，当类已经被定义并且可以使用时：

class Classy :
    CLASSIES = []

    def __init__(self) :
        self.hi = "HI!"

Classy.CLASSIES = [Classy() for _ in xrange(0,4)]

（这里使用列表推导式是为了方便，因为它是构建列表最可读和高效的方法）。

此外，请注意，如果这是一个常量，您应该将其制作成元组而不是列表；如果它不是常量，则不应使用 ALL_CAPS 名称，因为按照惯例，它意味着常量。

- Gareth Latty

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是的，列表推导式会构建一个列表，这将会创建一个新的列表，与类定义执行的结果不同，尽管保持相同的列表可能很重要。请查看我在答案中的编辑。 - eyquem

@eyquem 这是最初的创建，所以并不重要。为了模拟它，只需在类中删除最初的创建 - 我只觉得值得放在那里，因为它极不可能有影响，并且它给出了列表将存在的提示（包括编辑器）。如果您出于某种原因需要它存在并且标识保持不变，只需使用+=而不是=即可。 - Gareth Latty

如果这并不重要，因为这是初始创建，那么在类的定义中不需要使用“CLASSIES = []”这一行。这就是BrenBarn代码中的情况。 - eyquem

@eyquem 是的，这并不是必需的，但这是个好主意。它让代码的读者知道类属性的存在，并且让任何具备自动完成功能的编辑器轻松地知道它的存在。即使在功能上没有必要，这也是值得的。这使得代码更易读。 - Gareth Latty

顺便问一句，你被 Delnan 自吹自擂说 CLASSIES 是全球级别的说服了吗？我是不是理解错了什么？在我看来，这是毫无意义和不可持续的。他从何得出这个奇怪的想法？ - eyquem

Answer 2

类体在类被创建之前执行。因此，在类存在之前，您正在尝试实例化该类。您仍然可以将实例附加到类上，但必须在类体完成后创建它们，例如：

class Classy(object):
    def __init__(self):
        self.hi = "HI!"
    CLASSIES = []

for i in xrange(4):
    Classy.CLASSIES.append(Classy())

然而，我建议您先仔细考虑自己是否真正需要这个有效全局列表，以及是否需要它成为类对象的一部分。就个人而言，我几乎从不这样做。

- user395760

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是的，但是这种方式很脆弱。更好的方法是将导师放在类实例的列表中，并且只有在需要共享它们的情况下才将其初始化为共享列表。这样，如果您需要扩展代码以处理另一个部门，它将很容易地工作。 - joojaa

@Lattyware 好的，我明白了。在许多情况下，使用（实际上）全局数据结构会使这种设计失去资格，这可能是为什么我从未想过这样的事情的原因。当然，在其他领域，例如基于数据库的 Web 应用程序中，有更好的解决方案（例如利用 ORM）。 - user395760

我绝对不是说这是一个常见的需求，但在某些情况下，这可能是有意义的。 - Gareth Latty

@Lattyware 关于全局变量：是的，你应该像对待其他全局变量一样对待类成员，因为它们面临着完全相同的问题。我并不是说我们不应该有任何全局变量（包括类成员）——显然有许多有效的用例（常量；函数/方法；缓存；某些数据本质上是全局的；我相信还有许多其他例子）。然而，我们必须意识到它们只是不同外观的同一件事情。关于不常见的情况：这就是为什么我写了“认真考虑是否需要”，而不是“你不应该这样做”;-) - user395760

明白了，我想其实和我尝试做的没有什么区别！顺便提一下，我避免提及我的实际用例，以避免这个问题演变成“不要那样做，那是错误的”；但是这个类实际上是一个“机器”类，每个机器代表局域网上的一台机器；我通过解析dhcpd.conf获取机器列表，并将其填充到静态类变量中。 - Tanaki

Answer 3

我觉得你想要获得那个东西：

class Classy :
    CLASSIES = []
    def __init__(self) :
        self.hi = "HI!"
        Classy.CLASSIES.append(self)

for i in xrange(4):
    Classy()

for x in  Classy.CLASSIES:
    print x

结果

<__main__.Classy instance at 0x011DF3F0>
<__main__.Classy instance at 0x011DF440>
<__main__.Classy instance at 0x011DF418>
<__main__.Classy instance at 0x011DF2B0>

编辑

请注意，使用Lattyware的代码：

class Classy :
    CLASSIES = []
    idC = id(CLASSIES)
    def __init__(self) :
        self.hi = "HI!"
        #Classy.CLASSIES.append(self)


Classy.CLASSIES = [Classy() for _ in xrange(0,4)]

print Classy.idC
print id(Classy.CLASSIES)
print 'Classy.idC==id(Classy.CLASSIES) :',Classy.idC==id(Classy.CLASSIES)

结果

18713576
10755928
Classy.idC==id(Classy.CLASSIES) : False

使用delnan'code的for循环时，它不会出现。

然而，很容易纠正：
写
Classy.CLASSIES[:] = [Classy() for _ in xrange(0,4)]
或者
Classy.CLASSIES.extend(Classy() for _ in xrange(0,4))
而不是
Classy.CLASSIES = [Classy() for _ in xrange(0,4)]
这取决于所需的内容。

编辑2

方法可以像普通函数一样引用全局名称。与一个方法关联的全局作用域是包含其定义的模块。（类从不被用作全局作用域。）一个类有一个由字典对象实现的命名空间。类属性引用被翻译成在这个字典中查找，例如，C.x 被翻译成 C.__dict__["x"]。

参考链接：

- http://docs.python.org/2/tutorial/classes.html#class-definition-syntax - http://docs.python.org/2/reference/datamodel.html#new-style-and-classic-classes

class Classy :
    CLASSIES = []

print '"CLASSIES" in globals()',"CLASSIES" in globals()
print '"CLASSIES" in Classy.__dict__ ==',"CLASSIES" in Classy.__dict__

结果

"CLASSIES" in globals() False
"CLASSIES" in Classy.__dict__ == True

Delnan，您将如何继续假装CLASSIES是全球性的？
在与Lattyware辩论中，我有什么误解吗？

- eyquem

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这意味着原帖作者想要将每个类都添加到列表中。 - Gareth Latty

@Lattyware，我不理解你上一条评论。你在说什么？ - eyquem

列表推导式生成一个新的列表这一事实是无关紧要的——因为没有用例需要引用旧列表。 - Gareth Latty

@Lattyware 永远不知道。这取决于代码使用者的目的。我们不知道，所以我们必须停止做出假设。 - eyquem

@Lattyware 谁知道如果这个类被用作继承中的基类会发生什么。 - eyquem

Answer 4

类本身在类块执行完成之后才被定义，因此您无法在其自身定义中使用该类。

您可以使用类装饰器或元类在创建类后添加所需的类变量。以下是一个使用装饰器的示例。

def addClassy(cls):
    cls.CLASSIES = [cls() for a in xrange(4)]
    return cls

@addClassy
class Classy(object):
    pass

>>> Classy.CLASSIES
0: [<__main__.Classy object at 0x000000000289A240>,
 <__main__.Classy object at 0x000000000289A518>,
 <__main__.Classy object at 0x000000000289A198>,
 <__main__.Classy object at 0x000000000289A208>]

- BrenBarn

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虽然这样做可以实现功能，但感觉有点不对劲——我认为这使得更难看出该类具有CLASSIES属性以及其中包含的内容。 - Gareth Latty

@Lattyware：这取决于您需要多频繁地执行此操作。如果您需要在多个类中使用此模式，则创建一个装饰器来执行此操作，而不是手动为每个类重复编写代码，这样做是有意义的。 - BrenBarn

在那种情况下，是更有意义的选择，没错。 - Gareth Latty

@BrenBarn 我没有通过执行代码来验证，但我觉得 addClassy( ) 会向类添加属性 CLASSIES，即使它已经存在于其中（这不是你的代码的情况）。在某些情况下，列表不发生变化可能很重要。请参见我的答案中的编辑，你的代码在这一点上与 Lattyware 的代码相似。 - eyquem