Чим відрізняються атрибути класу та екземпляра?

Чи є якась змістовна різниця між:

class A(object):
    foo = 5   # some default value

vs.

class B(object):
    def __init__(self, foo=5):
        self.foo = foo

Якщо ви створюєте безліч примірників, чи є різниця у продуктивності чи просторі для двох стилів? Читаючи код, чи вважаєте ви значення двох стилів суттєво різними?

Крім міркувань щодо продуктивності, існує значна смислова різниця. У випадку атрибуту класу, на який посилається лише один об'єкт. В екземплярі-атрибут-set-at-instantiation може бути кілька об'єктів, на які посилається. Наприклад

>>> class A: foo = []
>>> a, b = A(), A()
>>> a.foo.append(5)
>>> b.foo
[5]
>>> class A:
...  def __init__(self): self.foo = []
>>> a, b = A(), A()
>>> a.foo.append(5)
>>> b.foo    
[]

Різниця полягає в тому, що атрибут класу поділяється всіма примірниками. Атрибут в екземплярі унікальний для цього екземпляра.

Якщо вони надходять із C ++, атрибути класу більше схожі на статичні змінні члена.

Ось дуже хороший пост , і підсумуйте його як нижче.

class Bar(object):
    ## No need for dot syntax
    class_var = 1

    def __init__(self, i_var):
        self.i_var = i_var

## Need dot syntax as we've left scope of class namespace
Bar.class_var
## 1
foo = MyClass(2)

## Finds i_var in foo's instance namespace
foo.i_var
## 2

## Doesn't find class_var in instance namespace…
## So look's in class namespace (Bar.__dict__)
foo.class_var
## 1

І у візуальній формі

Призначення атрибутів класу

• Якщо атрибут класу встановлений шляхом доступу до класу, він буде заміняти значення для всіх примірників

  foo = Bar(2)
  foo.class_var
  ## 1
  Bar.class_var = 2
  foo.class_var
  ## 2

• Якщо змінна класу встановлена ​​шляхом доступу до екземпляра, вона замінить значення лише для цього екземпляра . Це по суті переосмислює змінну класу та перетворює її на змінну екземпляра, доступну інтуїтивно, лише для цього примірника .

  foo = Bar(2)
  foo.class_var
  ## 1
  foo.class_var = 2
  foo.class_var
  ## 2
  Bar.class_var
  ## 1

Коли ви використовуєте атрибут класу?

• Зберігання констант . Оскільки до атрибутів класу можна отримати доступ як до атрибутів самого класу, часто приємно використовувати їх для зберігання загальнокласних констант, характерних для класу

  class Circle(object):
       pi = 3.14159
  
       def __init__(self, radius):
            self.radius = radius   
      def area(self):
           return Circle.pi * self.radius * self.radius
  
  Circle.pi
  ## 3.14159
  c = Circle(10)
  c.pi
  ## 3.14159
  c.area()
  ## 314.159

• Визначення значень за замовчуванням . Як тривіальний приклад, ми можемо створити обмежений список (тобто список, який може містити лише певну кількість елементів або менше) і вибрати обмеження за замовчуванням у 10 елементів

  class MyClass(object):
      limit = 10
  
      def __init__(self):
          self.data = []
      def item(self, i):
          return self.data[i]
  
      def add(self, e):
          if len(self.data) >= self.limit:
              raise Exception("Too many elements")
          self.data.append(e)
  
   MyClass.limit
   ## 10

Оскільки люди в коментарях тут і в двох інших запитаннях, позначених дуппами, схожі на це так само плутаються, я думаю, варто додати додаткову відповідь на додаток до Алекса Ковентрі .

Той факт, що Алекс присвоює значення мутаційного типу, як-от переліку, не має нічого спільного з тим, поділяються чи ні. Це ми бачимо за допомогою idфункції або isоператора:

>>> class A: foo = object()
>>> a, b = A(), A()
>>> a.foo is b.foo
True
>>> class A:
...     def __init__(self): self.foo = object()
>>> a, b = A(), A()
>>> a.foo is b.foo
False

_{(Якщо вам цікаво, чому я використовував object()замість, скажімо, 5цього, щоб уникнути двох інших проблем, які я не хочу тут вникати; з двох різних причин цілком окремо створені 5s можуть стати кінцевим той самий екземпляр числа 5. Але повністю окремо створений object()s не може.)}

Отже, чому це a.foo.append(5)в прикладі Алекса впливає b.foo, але a.foo = 5в моєму прикладі не так? Ну, спробуйте a.foo = 5в прикладі Алекса, і зверніть увагу , що це не впливає b.fooтам або .

a.foo = 5просто перетворюється a.fooна ім'я для 5. Це не впливає на b.fooбудь-яке інше ім'я для старого значення, на яке a.fooраніше посилалися. * Трохи складно, що ми створюємо атрибут екземпляра, який приховує атрибут класу **, але як тільки ви це отримаєте, нічого складного немає відбувається тут.

Сподіваємось, тепер очевидно, чому Алекс використав список: той факт, що ви можете мутувати список, означає, що простіше показати, що дві змінні називають один і той же список, а також означає, що в коді реального життя важливіше знати, чи є у вас два списки чи два імені для одного списку.

_{* Плутанина для людей, що походять з такої мови, як C ++, полягає в тому, що в Python значення не зберігаються у змінних. Значення відпадають у value-land, самі по собі змінні є лише іменами значень, а присвоєння просто створює нове ім'я для значення. Якщо це допомагає, подумайте про кожну змінну Python як shared_ptr<T>а T.}

_{** Деякі люди користуються цим, використовуючи атрибут класу як "значення за замовчуванням" для атрибута екземпляра, який екземпляри можуть встановлювати або не встановлювати. Це може бути корисно в деяких випадках, але це також може бути бентежно, тому будьте обережні.}

Є ще одна ситуація.

Атрибутами класу та екземпляра є Descriptor .

# -*- encoding: utf-8 -*-


class RevealAccess(object):
    def __init__(self, initval=None, name='var'):
        self.val = initval
        self.name = name

    def __get__(self, obj, objtype):
        return self.val


class Base(object):
    attr_1 = RevealAccess(10, 'var "x"')

    def __init__(self):
        self.attr_2 = RevealAccess(10, 'var "x"')


def main():
    b = Base()
    print("Access to class attribute, return: ", Base.attr_1)
    print("Access to instance attribute, return: ", b.attr_2)

if __name__ == '__main__':
    main()

Вище буде виведено:

('Access to class attribute, return: ', 10)
('Access to instance attribute, return: ', <__main__.RevealAccess object at 0x10184eb50>)

Однотипний екземпляр доступу через клас або екземпляр повертає різний результат!

І я знайшов у c.PyObject_GenericGetAttr визначення， та чудовий пост .

Поясніть

Якщо атрибут знайдений у словнику класів, які складають. об'єктів MRO, а потім перевірте, чи шуканий атрибут вказує на Дескриптор даних (що не більше, ніж клас, що реалізує як __get__і__set__ методи, методи). Якщо це так, вирішіть пошук атрибутів, зателефонувавши до __get__методу Дескриптора даних (рядки 28–33).