实例属性与类属性访问的区别

Question

我有一个Python类

class pytest:
    i = 34
    def func(self):
        return "hello world"

当我访问 pytest.i 时，我得到了34。我还可以用另一种方式做到这一点：

a = pytest()
a.i

这样也会得到34。

如果我尝试访问一个不存在的 pytest.j，我会得到

Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#6>", line 1, in <module>
pytest.j
AttributeError: class pytest has no attribute 'j'

而当我尝试 a.j 时，错误是

Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#8>", line 1, in <module>
a.j
AttributeError: pytest instance has no attribute 'j'

所以我的问题是：这两种情况到底发生了什么，区别是什么呢？

Answer 1

简单来说，跟类和对象相关的变量有两种：类变量和实例变量。类变量是和类相关的，而实例变量是和对象相关的。下面是个例子：

class TestClass:
    classVar = 0
    def __init__(self):
        self.instanceVar = 0

classVar是一个类变量，它和TestClass这个类有关。instanceVar是一个实例变量，它和TestClass类型的对象有关。

print(TestClass.classVar) # prints 0
instance1 = TestClass() # creates new instance of TestClass
instance2 = TestClass() # creates another new instance of TestClass

instance1和instance2共享classVar，因为它们都是TestClass类型的对象。

print(instance1.classVar) # prints 0
TestClass.classVar = 1
print(instance1.classVar) # prints 1
print(instance2.classVar) # prints 1

但是，它们各自都有自己的instanceVar的副本，因为实例变量是和每个具体的实例相关的，而不是和类相关的。

print(instance1.instanceVar) # prints 0
print(TestClass.instanceVar) # error! instanceVar is not a class variable
instance1.instanceVar = 1
print(instance1.instanceVar) # prints 1
print(instance2.instanceVar) # prints 0

正如Aaron所说，如果你想访问一个实例变量，Python会先检查这个对象的实例变量，然后再检查这个对象类型的类变量。类变量可以看作是实例变量的默认值。

Answer 2

不，这两个是不同的概念。

在Python中，所有东西都是对象。类是对象，函数也是对象，实例也是对象。因为一切都是对象，所以它们的表现方式很相似。在你的例子中，你创建了一个名为“pytest”的类实例（也就是一个类型为“Class”的对象）。这个对象有两个属性：i和fuc。i是“整数”或“数字”的实例，而fuc是“函数”的实例。

当你使用“pytest.j”时，你是在告诉Python：“去查找对象pytest，然后在找到后再查找i。”虽然“pytest”是一个类实例，但这并不重要。

当你创建一个“pytest”的实例（也就是一个类型为“pytest”的对象）时，你就得到了一个有“默认值”的对象。在你的例子中，a是pytest的一个实例，这意味着任何在a中找不到的东西，接下来都会在pytest中查找。

所以a.j的意思是：“先在a中查找。如果找不到，再去pytest中查找。”但是j并不存在，Python现在需要给你一个有意义的错误信息。它可能会说“类pytest没有属性'j'”。这虽然是正确的，但没有什么实际意义：你得自己搞清楚是通过a去访问j的，这会让人困惑。Guido可不想让你这样。

因此，Python使用了不同的错误信息。因为它并不总是能知道实例的名字（a），设计者决定用类型来代替，所以你会看到“pytest实例...”这样的提示。