python的類變量與實例變量以及__dict__屬性

關於Python的實例變量與類變量，先來看一段可能顛覆世界觀的例子

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf_8 -*-
# Date: 2016年10月10日
# Author:蔚藍行

#首先創建一個類cls,這個類中包含一個值為1的類變量clsvar，一個值為2的實例變量insvar,
class cls:
    clsvar = 1
    def __init__(self):
        self.insvar = 2

#創建類的實例ins1和ins2
ins1 = cls()
ins2 = cls()

#用實例1為類變量重新賦值並打印
print '#'*10
ins1.clsvar = 20
print cls.clsvar     #輸出結果為1
print ins1.clsvar    #輸出結果為20
print ins2.clsvar    #輸出結果為1

#用類名為類變量重新賦值並打印
print '#'*10
cls.clsvar = 10
print cls.clsvar     #輸出結果為10
print ins1.clsvar    #輸出結果為20
print ins2.clsvar    #輸出結果為10

#這次直接給實例1沒有在類中定義的變量賦值
print '#'*10
ins1.x = 11
print ins1.x         #輸出結果為11

#然后再用類名給類中沒有定義的變量賦值
print '#'*10
cls.m = 21
print cls.m          #輸出結果為21

#再創建一個實例ins3，然后打印一下ins3的變量
print '#'*10
ins3 = cls()
print ins3.insvar    #輸出結果為2
print ins3.clsvar    #輸出結果為10
print ins3.m         #輸出結果為21
print ins3.x         #報錯AttributeError: cls instance has no attribute 'x'

看上去怪怪的，為什么會出現這種結果呢？這就要了解python中的__dict__屬性了,__dict__是一個字典，鍵是屬性名，值為屬性值。

Python的實例有自己的__dict__，它對應的類也有自己的__dict__   （但是有些特殊的對象是沒有__dict__屬性的，這里不做討論）

 

 

 

如果在程序的第15行處加上兩句打印語句，打印類和實例1的__dict__屬性，將會輸出如下：

print cls.__dict__
print ins1.__dict__

###########輸出##########

{'clsvar': 1, '__module__': '__main__', '__doc__': None, '__init__': <function __init__ at 0x101bbc398>}

{'insvar': 2}

當打印類的__dict__屬性時，列出了類cls所包含的屬性，包括一些類內置屬性和類變量clsvar以及構造方法__init__

而實例變量則包含在實例對象ins1的__dict__屬性中，一個對象的屬性查找順序遵循首先查找實例對象自己，然后是類，接着是類的父類。

 

 

 

 

現在可以解釋開頭代碼中的神秘現象了，再強調一遍，一個對象的屬性查找順序遵循首先查找實例對象自己，然后是類，接着是類的父類。

在第18行  ins1.clsvar = 20這句后面我們打印一下實例和類的__dict__屬性

ins1.clsvar = 20
print ins1.__dict__
print cls.__dict__

###########輸出##########

{'insvar': 2, 'clsvar': 20}

{'clsvar': 1, '__module__': '__main__', '__doc__': None, '__init__': <function __init__ at 0x10c768398>}

可以看到，ins1.clsvar = 20這句只是在實例ins1的__dict__屬性中增加了'clsvar': 20這一鍵值對，而類中的clsvar的值並沒有改變，重要的事情說三遍：一個對象的屬性查找順序遵循首先查找實例對象自己，然后是類，接着是類的父類。當ins1在自己的__dict__中查找到了clsvar，就不會再向上查找，所以輸出了值20。但是此時，cls類中的clsvar的值仍然為1。

 

 

 

但是當在第25行通過類名改變了類的clsvar之后，類的__dict__中的clsvar就被改變成10了，這時打印ins1的clsvar，由於之前第18行的原因,ins1在自己的__dict__中找到了clsvar，就輸出了它自己的值20，而ins2自己的__dict__中沒有clsvar,就向上查找類的__dict__，並找到了類的clsvar，值為10

第46行的ins3一直向上查找x屬性都沒有找到，就會拋出AttributeError

像32行和37行這樣給類或實例設置屬性，其實就是在他們各自的__dict__中添加了該屬性，相信現在其他的神秘現象大家也可以自己解釋了。

 

最后附上一個將字典轉換成對象的小技巧，如果我們有一個字典如下:

bokeyuan={"b":1,
       "o":2,
       "k":3,
       "e":4,
       "y":5,
       "u":6,
       "a":7,
       "n":8,     
       }

現在想將其轉換為一個對象，通常會這樣寫:

class Dict2Obj:
    def __init__(self,bokeyuan):
        self.b = bokeyuan['b']
        self.o = bokeyuan['o']
        self.k = bokeyuan['k']
        self.e = bokeyuan['e']
        self.y = bokeyuan['y']
        self.u = bokeyuan['u']
        self.a = bokeyuan['a']
        self.n = bokeyuan['n']

但是在了解了__dict__屬性之后可以這樣寫：

class Dict2Obj:
    def __init__(self,bokeyuan):
        self.__dict__.update(bokeyuan)