python - 在 __init__ 之外初始化字段

Question

我需要一些帮助来理解 python 初始化的工作原理。我有一个类(Bar)和另一个类(Foo)作为字段/变量。当我尝试直接在 Bar 中(而不是在类 __init__ 中)初始化这个变量时，Bar 的所有实例都将指向同一个 Foo。但是如果我有一个 __init__ 方法，就像在 Bar2 中一样，每个 Bar2 实例都会有一个唯一的 Foo 实例。这里发生了什么？

class Foo():
    number = 0

class Bar():
    foo = Foo()

class Bar2():
    foo = None

    def __init__(self):
        self.foo = Foo()

first = Bar()
second = Bar()

print "Bar"
print first
print second
print first.foo
print second.foo

first = Bar2()
second = Bar2()

print "\nBar2"
print first
print second
print first.foo
print second.foo

例如，输出将是:

Bar
<\__main__.Bar instance at 0x025B2AF8>
<\__main__.Bar instance at 0x025B2B20>
<\__main__.Foo instance at 0x004A3AA8>
<\__main__.Foo instance at 0x004A3AA8>

Bar2
<\__main__.Bar2 instance at 0x025B2B48>
<\__main__.Bar2 instance at 0x025B2AF8>
<\__main__.Foo instance at 0x025B2B70>
<\__main__.Foo instance at 0x025B2B98>

使用 Bar 两个实例将引用同一个 Foo 实例。为什么？

编辑:更正了为 Bar 打印两次 first.foo 的错误。产生的行为仍然如输出中所示。

Answer 1

Python 是一种动态语言。在像 Java 这样的静态语言中，编译器读取代码，找到类定义，判断它们是否正确并相应地生成一些代码。在 python 中，类定义(或函数定义)只是一个语句，就像对变量的赋值一样。语法略有不同。

定义类时，解释器运行类定义，即运行类行之后的所有代码。如果找到函数定义，它也会运行它们，即定义函数并将它们绑定(bind)到函数名称。由于类和函数定义与任何其他赋值一样都是语句，因此您也可以在很多地方使用它们。例如如下:

def foo():
  class A: pass
  a = A()
  a.msg = "Hello"
  return a

因为 python 是鸭子类型的(如果它叫起来像鸭子，看起来像一只鸭子，那么它就是一只鸭子)，函数 foo 的用户甚至不必知道这个类叫什么，他们只需要知道 foo返回一个带有成员 msg 的对象。你会像这样使用它:

a = foo()
print a.msg

因此在您的示例中，当执行 Bar 的定义时，将运行类语句，包括创建 Foo 对象。当执行 Bar2 的定义时，类语句在其中运行，其中定义了一个名为 init 的函数。 Python 使用 this 作为要调用的函数的名称，当一个对象被创建时(在调用另一个函数 __new__ 之后，但这不是重点)。

因此，类定义(类内部的代码，Bar 创建 Foo 对象的代码)在引入类时仅运行一次。 __init__ 每次创建一个新对象时都会被一次又一次地调用，所以在 Bar2 中 Foo 的创建也是一次又一次地完成。

据我所知，“foo = None”是多余的，并不是真正需要的。在 python 中，您可以从任何地方添加实例变量，甚至可以从类外部添加实例变量，当然也可以从 __init__ 内部添加实例变量。