具有非None类属性的类的新实例?

Question

我有一个Python类，这个类里面有一个属性，它的初始值不是None。当我创建一个新的实例时，对这个属性所做的修改会影响到所有的实例。

下面是一些代码，帮助理解这个问题：

 class Foo(object):
   a = []
   b = 2

 foo = Foo()
 foo.a.append('item')
 foo.b = 5

使用foo.a会返回['item']，而foo.b会返回5，这都是正常的结果。

当我创建一个新的实例（我们叫它bar）时，使用bar.a也返回['item']，bar.b也返回5！但是，当我最开始把所有的类属性设置为None，然后在__init__方法中把它们设置为其他值，像这样：

 class Foo(object):
   a = None
   b = None

   def __init__(self):
     self.a = []
     self.b = 2

这时使用bar.a会返回[]，而bar.b会返回2，同时foo.a依然返回['item']，foo.b返回5。

这是应该这样工作的吗？在我编程三年的时间里，我从来没有遇到过这个问题，希望能得到一些解释。我在文档里也找不到相关信息，如果能给我一个参考就太好了。:)

Answer 1

是的，一开始听起来可能让人感到惊讶，但这就是Python的工作方式，其他回答也提到过。你已经用了三年Python而没有遇到这个问题？你真是太幸运了。如果我是你，我会检查一下以前的代码，看看有没有什么小问题...

另外，调用函数时也要小心：def func(list=[]) 这种写法也有类似的行为，可能会让人感到意外。

如果可以的话，建议在你的提交钩子里加上pylint的解析器。或者至少偶尔在你的代码上运行一下pylint，它非常有帮助，可能会告诉你这个问题（其实这不是个问题，逻辑上很合理，只是Python的写法）。

Answer 2

没错，这正是你应该预期的。当你在类里定义一个变量时，这个属性是属于类的，而不是某个具体的实例。你可能不会总是注意到，当你给某个实例的属性赋值时，实例会拿到这个新值，这样就覆盖了类里的属性。像 list.append 这样的修改方法不会给实例添加新的属性，因为它们只是修改了已经存在的对象，而这个对象恰好是类的一个属性。

每当你希望类的每个实例都有自己独特的属性值时，通常应该在 __init__ 方法里设置，这样可以确保每个实例的值都是不同的。

只有当一个类的属性有一个合理的默认值，并且这个值是不可变的类型（也就是不能被直接修改的），比如 int 或 str，你才可以在类里设置属性。

Answer 3

是的，这就是它应该工作的方式。

如果 a 和 b 是 Foo 的一个实例里的内容，那么正确的做法是：

class Foo(object):
   def __init__(self):
     self.a = []
     self.b = 2

下面的代码让 a 和 b 成为 类本身 的一部分，这样所有的实例都会共享同样的变量：

class Foo(object):
   a = []
   b = 2

当你把这两种方法混在一起使用时——就像你在第二个例子中做的那样——这并没有增加什么有用的东西，反而会让人感到困惑。

值得注意的一点是，当你在第一个例子中这样做时：

foo.b = 5

你并没有改变 Foo.b，而是给 foo 添加了一个全新的属性，这个属性“遮盖”了 Foo.b。这样做后，bar.b 和 Foo.b 都不会改变。如果你随后执行 del foo.b，那么这个属性会被删除，foo.b 将再次指向 Foo.b。