类名和文件名

Question

我之前是学Java的，现在在看官方的Python教程，但对Python的源文件名称和类的关系有点搞不清楚。

在Java中，文件名和主类名是一样的，后面加上.java的扩展名。那么在Python中情况是怎样的呢？在官方教程的例子里，他们写了多个类，但没有提到文件名，我有点迷茫。

我有一个文件叫test_pie.py，里面的内容是-

class ListTest:

    list1 = [2, 'a', 'ab', 'c', 'aa', 0]

    list2 = ['b', list1[-2:-5]] 

    def PrintList(self):
        print list1
        print list2

对于list1和list2，我得到了-

未定义的变量：list1
在：test_pie中找到列表

未定义的变量：list2
在：test_pie中找到列表

Answer 1

Java和Python是两种完全不同的编程语言，它们之间有很多差异，远比你想象的要多。

在Java中，文件名必须和主类名一样，并且以.java结尾。那么在Python中呢？

恰恰相反：文件名不一定和任何东西相同。

在官方教程的例子中，他们写了多个类，但没有提到文件名。我有点迷糊。

因为这并不重要。（注意，在Java中，你可以在一个文件中有多个类，只要其中一个类是public并且名字对应。在Python中，public这个概念并不存在。）

关于list1和list2，我得到了-

未定义的变量：list1 在：test_pie

未定义的变量：list2 在：test_pie

这是因为这些属性（在Java中你会称之为“字段”）属于类，而不是对象。

方法（和Java中的名字一样）在Python中也“属于”类，但它是通过对象来访问的。这就是为什么Python的方法需要一个明确的self参数：因为my_object.do_something(x, y, z)实际上是被转化为MyClass.do_something(my_object, x, y, z)（大致如此；背后还有一些复杂的“绑定”机制，让你可以把my_object.do_something当作一个对象来使用。没错，在Python中，一切都是对象，甚至函数。你还以为Java是面向对象的呢，哈哈。）

你仍然可以通过对象访问类的属性，只要你告诉Python去哪里找。在PrintList中，list1和list2是不在作用域内的——因为Python实际上只有两种作用域：局部和全局。但self在作用域内（它是一个参数，所以在局部作用域内），你可以访问self.list1，因为在Python中，如果对象没有这个属性，查找属性时会回退到类的属性。（实际上，这比这更复杂；还有一些特殊的方法名可以插入到这个过程中，更不用说继承是如何处理的了。）

所以你可能在想，如何才能把属性放到实际的Python对象中，而不是它的类里。答案是：你只需赋值。如果你不设置任何限制，那么你可以随时以任何名字赋值。对象基本上就是一个字典。如果你熟悉Java*script*（这是一种与Java完全无关的语言），那么它的工作方式也差不多。不过，为了控制这种“疯狂”，通常会在一个特别命名的方法__init__中设置初始属性值，这个方法会在对象创建时自动调用（如果找到了），但它不是通常意义上的构造函数；这个角色是由__new__承担的，但在Python中你几乎不需要用到它），然后只会重新赋值给那些已经在这里设置的属性，而不是创建新的属性。

如果你有一个新式类（在3.x中是自动的；在2.x中你必须至少间接地继承内置类型object），你可以通过为一个特别命名的类属性__slots__指定一个值来设置限制。这个值应该是一个有效标识符名称的字符串列表。有了这个，Python会（a）利用这些信息优化对象的数据存储；（b）不允许你给对象添加其他名字的属性；（c）抑制为对象实例创建特殊的__dict__属性，这个属性是一个将属性名映射到属性值的字典。（你还以为Java支持反射呢，哈哈。）它不会自动为命名的属性赋值；在赋值之前尝试访问它们会引发AttributeError错误。

Answer 2

在Python中，一个单独的文件就是一个模块，这有点像Java中的命名空间。也就是说，你可以把一个命名空间里的所有类都放在同一个文件里。

Answer 3

有一个文件。就这样。文件里面的内容对于导入来说并不重要，文件名或位置对里面的代码没有影响（一般来说 - 在执行时是可以访问的，所以一些元编程会利用这个，但应该对实际的值保持中立）。

文件的内容并不局限于一个类，很多人也不会给自己设定这样的限制。Python并不是只是一种面向对象的语言，合理的时候你可以并且应该使用自由函数，模块在代码组织上被视为比类更高一层 - 如果几个类之间关系密切，它们应该放在同一个模块里。

你提到的示例代码或问题和这个无关，实际上是关于在特定文件内的作用域问题。类确实有自己的作用域，但你不能也不应该在方法中直接使用包含类的类变量 - 这样会让代码对子类中设置的新值无能为力。相反，你可以使用类方法（顺便说一下，你可能应该看看http://dirtsimple.org/2004/12/python-is-not-java.html）或者利用实例继承类的所有成员，只需在前面加上self.。