在Python中，在__init__中定义成员与在类体中定义成员的区别是什么？

Question

这两段代码有什么区别呢？

class a:
   def __init__(self):
       self.val=1

和

class a:
   val=1
   def __init__(self):
       pass

Answer 1

正如其他人提到的，有时候属性是在类上，有时候是在实例上。这有什么区别吗？有的，特别是当值是可变的时候。最好的解释就是代码，所以我会加一些代码来展示（这其实就是这个回答的全部内容）：

首先定义一个类，里面有两个实例属性。

>>> class A(object):
...     def __init__(self):
...         self.number = 45
...         self.letters = ['a', 'b', 'c']
... 

然后定义一个类，里面有两个类属性。

>>> class B(object):
...     number = 45
...     letters = ['a', 'b', 'c']
... 

现在我们来使用它们：

>>> a1 = A()
>>> a2 = A()
>>> a2.number = 15
>>> a2.letters.append('z')

一切都很好：

>>> a1.number
45
>>> a1.letters
['a', 'b', 'c']

现在使用类属性的变体：

>>> b1 = B()
>>> b2 = B()
>>> b2.number = 15
>>> b2.letters.append('z')

结果是...嗯...

>>> b1.number
45
>>> b1.letters
['a', 'b', 'c', 'z']

是的，注意到当你改变了可变的类属性时，它对所有类都发生了变化。这通常不是你想要的结果。

如果你在使用ZODB，你会使用很多类属性，因为这是一个方便的方法，可以用新属性来升级现有对象，或者在类级别添加一些信息，而这些信息不会被保存。否则，你基本上可以忽略它们。

Answer 2

其他人已经解释了技术上的区别。我来试着说明一下为什么你可能想用类变量。

如果你只创建一次这个类的实例，那么类变量实际上就和实例变量一样了。不过，如果你要创建很多个实例，或者想让几个实例之间共享一些状态，类变量就非常有用了。举个例子：

class Foo(object):
    def __init__(self):
        self.bar = expensivefunction()

myobjs = [Foo() for _ in range(1000000)]

这段代码会让expensivefunction()被调用一百万次。如果每次返回的值都是一样的，比如从数据库中获取一个配置参数，那么你应该考虑把它放到类定义里，这样就只会调用一次，然后在所有实例之间共享这个值。

我在缓存结果的时候也经常使用类变量。比如：

class Foo(object):
    bazcache = {}

    @classmethod
    def baz(cls, key):
        try:
            result = cls.bazcache[key]
        except KeyError:
            result = expensivefunction(key)
            cls.bazcache[key] = result
        return result

在这个例子中，baz是一个类方法；它的结果不依赖于任何实例变量。这意味着我们可以在类变量中保存一份结果缓存，这样1) 你就不会重复存储相同的结果，2) 每个实例都可以利用其他实例缓存的结果。

举个例子，假设你有一百万个实例，每个实例都在处理一次谷歌搜索的结果。你肯定更希望这些对象共享搜索结果，而不是每个实例都去执行搜索并等待答案。

所以我不同意Lennart的看法。在某些情况下，类变量是非常方便的。当它们是解决问题的合适工具时，别犹豫，尽管使用它们。

Answer 3

class a:
   def __init__(self):
       self.val=1

这段代码创建了一个类（在Python 2中，这是个很糟糕的老式类，不要这样做！；在Python 3中，这种老旧的类终于消失了，所以这就是唯一的好类，创建时需要用 class a(object): 这样的方式）。每个实例一开始都有自己的整数对象 1 的引用。

class a:
   val=1
   def __init__(self):
       pass

这段代码创建了一个同样类型的类，它自己有一个整数对象 1 的引用（它的实例一开始没有每个实例自己的引用）。

对于像 int 这样的不可变对象，实际差别不太明显。例如，无论哪种情况，如果你后来在某个 a 的实例上执行 self.val = 2，这将创建一个实例引用（之前的回答在这方面是错误的）。

这个区别对可变对象很重要，因为可变对象有修改方法，所以知道某个列表是每个实例独有的还是所有实例共享的非常关键。但对于不可变对象，由于你永远不能改变对象本身，只能重新赋值（比如给 self.val 赋值，这总是会创建每个实例的引用），所以这个区别就不那么重要了。

对于不可变对象，唯一相关的区别是：如果你后来将 a.val = 3，在第一种情况下，这会影响每个实例看到的 self.val（除了那些已经给自己的 self.val 赋值的实例）；而在第二种情况下，这不会影响任何实例看到的 self.val（除了那些你执行过 del self.val 或类似操作的实例）。