实例化Python子类时覆盖了基类属性

Question

这段代码看起来是这样的：

class A(object):
    x = 0
    y = 0
    z = []
    def __init__(self):
        super(A, self).__init__()
        if not self.y:
            self.y = self.x
        if not self.z:
            self.z.append(self.x)

class B(A):
    x = 1

class C(A):
    x = 2

print C().y, C().z
print B().y, B().z

输出结果是：

2 [2]
1 [2]

为什么 z 被覆盖了，但 y 没有呢？这是因为它不是不可变类型吗？我查了Python的文档，但没有找到解释。

Answer 1

问题在于，x 和 y 是不可变的，而 z 是可变的，并且你对它进行了修改。

self.z.append() 并不是替换 z，而是往 z 里添加一个新项目。

当你运行 C() 并在 print C().y, C().z 中打印时（这会创建两个不同的 C 对象），self.z 不再是 False，因为它已经不再是空的了。

如果你把这两行 print 的顺序调换，你会发现输出是

1 [1]
2 [1]

Answer 2

当Python执行的内容时，它会创建一个单独的列表对象，并把它赋值给变量z。因为子类没有重新定义这个变量，而且在Python中，列表是通过引用来存储的，所以这三个类都共享同一个z列表。也就是说，第一个实例化的类会填充z，而后面的类只会得到已经填好的内容。虽然你改变了列表的内容，但并没有改变z指向的是哪个列表。

这对y没有影响，因为你是直接把整数赋值到对象的内部字典中，替换了之前的值。

要解决这个问题，可以在构造函数里创建你的数组，这样就可以赋值了：

class A(object):
    x = 0
    y = 0
    z = None
    def __init__(self):
        super(A, self).__init__()
        if not self.y:
            self.y = self.x
        if not self.z:
            # create a new list
            z = [self.x]

class B(A):
    x = 1

class C(A):
    x = 2

print C().y, C().z
print B().y, B().z

Answer 3

是的，这个问题的原因在于一个是不可变的，另一个是可变的。更准确地说，是因为你在改变一个而不是另一个。（重要的不是对象“是否可变”，而是你是否真的去改变它。）另外，你还在使用类变量而不是实例变量（可以参考这个问题）。

在你的类定义中，你创建了三个类变量，这些变量在所有类的实例之间是共享的。在你创建了类的一个实例后，如果你在这个实例上使用self.x，它不会在实例中找到x这个属性，而是会去类中查找。同样，self.z也会在类中查找并找到那个类变量。需要注意的是，因为你把z设为类变量，所以在所有实例之间（包括所有子类的实例，除非它们重写了z），只有一个共享的列表。

当你执行self.y = self.x时，你是在这个实例上创建了一个新的属性，也就是一个实例属性。

但是，当你执行self.z.append(...)时，你并没有创建一个新的实例变量。实际上，self.z是在查找存储在类中的列表，然后append方法是在改变这个列表的内容。这里没有“覆盖”的概念。只有一个列表，当你进行添加操作时，你是在修改它的内容。（只添加一个项目，因为你有if not self.z，所以在你添加一个之后，这个条件变为假，后续的调用就不会再添加任何东西。）

总结一下，读取一个属性的值和给它赋值是两回事。当你读取self.x的值时，你可能是在获取一个存储在类中的值，这个值是所有实例共享的。然而，如果你给self.x赋值，你总是给一个实例属性赋值；如果类中已经有一个同名的类属性，你的实例属性会隐藏掉那个类属性。