无法设置"对象"类实例的属性

Question

我在用Python玩的时候，顺便回答了这个问题，发现这样写是不对的：

o = object()
o.attr = 'hello'

因为会出现一个错误，叫做AttributeError: 'object' object has no attribute 'attr'。不过，如果你用的是从对象（object）继承的类，那就没问题了：

class Sub(object):
    pass

s = Sub()
s.attr = 'hello'

打印s.attr时，会如预期显示'hello'。为什么会这样呢？Python的语言规范中有什么规定，导致你不能给普通对象添加属性呢？

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_{想了解其他解决方法，可以看看我该如何创建一个对象并给它添加属性？。}

Answer 1

这主要是因为优化的原因。

字典（Dict）相对比较大。

>>> import sys
>>> sys.getsizeof((lambda:1).__dict__)
140

大多数（可能是所有）用C语言定义的类都没有字典，这是为了优化。

如果你查看这个源代码，你会发现有很多检查，用来判断这个对象是否有字典。

Answer 2

正如其他回答者所说，object 是所有类型的基础类，包括 int（整数）和 str（字符串）。这意味着 object 提供的任何东西都会对这些类型造成负担。即使是像 可选的 __dict__ 这样的简单功能，每个值也需要额外的指针；这会让系统中的每个对象多占用 4 到 8 字节的内存，但其实用性非常有限。

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在 Python 3.3 及以上版本中，不需要创建一个虚假的类实例，你可以（而且应该）使用 types.SimpleNamespace 来实现这个功能。

Answer 3

为了支持随意添加属性，一个对象需要有一个叫做 __dict__ 的东西：这是与对象关联的一个字典，可以用来存储各种属性。否则，就没有地方可以“放”新的属性了。

一个 object 的实例并不自带 __dict__——如果有的话，在解决一个可怕的循环依赖问题之前（因为 dict 和大多数其他东西一样，都是从 object 继承来的；-），这会让Python中的每个对象都带上一个字典，这样每个目前不需要字典的对象就会多占用很多字节（基本上，所有没有随意可分配属性的对象都不需要字典）。

举个例子，使用优秀的 pympler 项目（你可以通过 这里 下载），我们可以做一些测量...:

>>> from pympler import asizeof
>>> asizeof.asizeof({})
144
>>> asizeof.asizeof(23)
16

你肯定不希望每个 int 占用 144 字节，而不是仅仅 16 字节，对吧？-)

现在，当你创建一个类（从任何东西继承）时，情况就变了...:

>>> class dint(int): pass
... 
>>> asizeof.asizeof(dint(23))
184

...这时 __dict__ 就会被添加进来（还有一点额外的开销）——所以一个 dint 的实例可以有随意的属性，但你为这种灵活性付出了相当的空间代价。

那么，如果你只想要一个 int 加上一个额外的属性 foobar 呢...? 这虽然是个少见的需求，但Python确实提供了一种特殊的机制来实现这个...

>>> class fint(int):
...   __slots__ = 'foobar',
...   def __init__(self, x): self.foobar=x+100
... 
>>> asizeof.asizeof(fint(23))
80

...不过要注意，它并不完全像一个 int 那么小！（或者说两个 int，一个是 self，一个是 self.foobar——第二个可以被重新赋值），但肯定比 dint 要好得多。

当类有一个叫 __slots__ 的特殊属性（一个字符串序列）时，class 语句（更准确地说，默认的元类 type）就不会给该类的每个实例配备 __dict__（因此也就没有随意添加属性的能力），而是只提供一个有限且固定的“槽”（基本上是可以存放某个对象引用的地方），这些槽有特定的名称。

为了失去的灵活性，你每个实例可以节省很多字节（这可能只有在你有成千上万的实例时才有意义，但确实有这样的使用场景）。