Python Class init del 构造，析构过程解析

来源：互联网发布：excel数据区域设置编辑：程序博客网时间：2024/05/29 15:09

最近学习《Python参考手册》学到Class部分，遇到了类的构造析构部分的问题：

1、什么时候构造？

2、什么时候析构？

3、成员变量如何处理？

4、Python中的共享成员函数如何访问？

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探索过程：

1、经过查找，Python中没有专用的构造和析构函数，但是一般可以在__init__和__del__分别完成初始化和删除操作，可用这个替代构造和析构。还有一个__new__用来定制类的创建过程，不过需要一定的配置，此处不做讨论。

2、类的成员函数默认都相当于是public的，但是默认开头为__的为私有变量，虽然是私有，但是我们还可以通过一定的手段访问到，即Python不存在真正的私有变量。如：

[python] view plain copy

__priValue = 0 # 会自动变形为"_类名__priValue"的成员变量

3、由于Python的特殊性，全局成员变量是共享的，所以类的实例不会为它专门分配内容空间，类似于static，具体使用参看下面的例子。

测试1：

[python] view plain copy

# encoding:utf8
class NewClass(object):
num_count = 0 # 所有的实例都共享此变量，即不单独为每个实例分配
def __init__(self,name):
self.name = name
NewClass.num_count += 1
print name,NewClass.num_count
def __del__(self):
NewClass.num_count -= 1
print "Del",self.name,NewClass.num_count
def test():
print "aa"
aa = NewClass("Hello")
bb = NewClass("World")
cc = NewClass("aaaa")
print "Over"

调试运行：

[python] view plain copy

Hello 1
World 2
aaaa 3
Over
DeException l Hello 2
AttributeError: "'NoneType' object has no attribute 'num_count'" in <bound method NewClass.__del__ of <__main__.NewClass object at 0x01AF18D0>> ignored
Exception AttributeError: "'NoneType' object has no attribute 'num_count'" in <bound method NewClass.__del__ of <__main__.NewClass object at 0x01AF1970>> ignored

我们发现，num_count 是全局的，当每创建一个实例，__init__()被调用，num_count 的值增一，当程序结束后，所有的实例会被析构，即调用__del__() 但是此时引发了异常。查看异常为 “NoneType” 即析构时NewClass 已经被垃圾回收，所以会产生这样的异常。

但是，疑问来了？为什么会这样？按照C/C++等语言的经验，不应该这样啊！经过查找资料，发现：

Python的垃圾回收过程与常用语言的不一样，Python按照字典顺序进行垃圾回收，而不是按照创建顺序进行。所以当系统进行回收资源时，会按照类名A-Za-z的顺序，依次进行，我们无法掌控这里的流程。

明白这些，我们做如下尝试：

[python] view plain copy

# encoding:utf8
class NewClass(object):
num_count = 0 # 所有的实例都共享此变量，即不单独为每个实例分配
def __init__(self,name):
self.name = name
NewClass.num_count += 1
print name,NewClass.num_count
def __del__(self):
NewClass.num_count -= 1
print "Del",self.name,NewClass.num_count
def test():
print "aa"
aa = NewClass("Hello")
bb = NewClass("World")
cc = NewClass("aaaa")
del aa
del bb
del cc
print "Over"

调试输出：

[python] view plain copy

Hello 1
World 2
aaaa 3
Del Hello 2
Del World 1
Del aaaa 0
Over

OK，一切按照我们预料的顺序发生。

但是，我们总不能每次都手动回收吧？这么做Python自己的垃圾回收还有什么意义？

SO，继续查找，我们还可以通过self.__class__访问到类本身，然后再访问自身的共享成员变量，即 self.__class__.num_count , 将类中的NewClass.num_count替换为self.__class__.num_count 编译运行，如下：

[python] view plain copy

# encoding:utf8
class NewClass(object):
num_count = 0 # 所有的实例都共享此变量，即不单独为每个实例分配
def __init__(self,name):
self.name = name
self.__class__.num_count += 1
print name,NewClass.num_count
def __del__(self):
self.__class__.num_count -= 1
print "Del",self.name,self.__class__.num_count
def test():
print "aa"
aa = NewClass("Hello")
bb = NewClass("World")
cc = NewClass("aaaa")
print "Over"

结果：

[python] view plain copy

Hello 1
World 2
aaaa 3
Over
Del Hello 2
Del World 1
Del aaaa 0

Perfect！我们完美地处理了这个问题！

PS:

书上又提到了一些问题，在这里作补充（仅作为参考）：

__new__()是唯一在实例创建之前执行的方法，一般用在定义元类时使用。

del xxx 不会主动调用__del__方法，只有引用计数==0时，__del__()才会被执行，并且定义了__del_()的实例无法被Python的循环垃圾收集器收集，所以尽量不要自定义__del__()。一般情况下，__del__() 不会破坏垃圾处理器。

实验中发现垃圾回收自动调用了__del__, 这与书上所说又不符，不知是什么原因，需要继续学习。

----------------后记------------------

由于事后看各位的评论，觉得自己还是没完全掌握，故有了此次修改。 2015年6月29日12:47:57

[python] view plain copy

# encoding:utf8
class NewClass():
# 为了方便，这里进行先行声明，但是实际应用中一般没必要
#
# 共有，私有变量，通过两个下划线区分
var_public = 0 # 类型上的共有变量
__var_private = 0 # 类型上的私有, 通过_NewClass__var_private 还可以访问
# python 中的特殊：类变量和成员变量，无法通过语法区分，只有使用时区分
var_test_class = 0 # 用于类变量, 类和它的实例都可以访问，类似c++ static, 但又不一样.
# 当一个类的对象被构造时，会将当前类变量拷贝一份给这个对象，当前类变量的值是多少，这个对象拷贝得到的类变量的值就是多少；
# 通过对象来修改类变量，并不会影响其他对象的类变量的值，因为大家都有各自的副本，更不会影响类本身所拥有的那个类变量的值；
# 只有类自己才能改变类本身拥有的类变量的值。
var_test_self = 0 # 用于成员变量, 只有类的实例可以访问, 类似c++ 中一般成员变量
def __init__(self,name):
self.name = name
self.var_test_self += 1
NewClass.var_test_class += 1
pass
def __del__(self):
self.var_test_self -= 1
NewClass.var_test_class -= 1
pass
# 一般成员函数
def func0(self):
pass
# 静态成员函数，参数可以为空
@staticmethod
def func1():
pass
# 类函数，参数为一个类
@classmethod
def func2(cls):
pass
if __name__ == '__main__':
a1 = NewClass("Hello")
print "a1:", a1.var_test_self, a1.var_test_class, NewClass.var_test_class, NewClass.var_test_self
a2 = NewClass("World")
print "a2:", a2.var_test_self, a2.var_test_class, NewClass.var_test_class, NewClass.var_test_self
a3 = NewClass("nihao")
print "a3:", a3.var_test_self, a3.var_test_class, NewClass.var_test_class, NewClass.var_test_self
# change class var
a3.var_test_self += 1
a3.var_test_class += 10
NewClass.var_test_class += 100 # ?? no error
NewClass.var_test_self += 1000 # ?? no error
print "a3:", a3.var_test_self, a3.var_test_class, NewClass.var_test_class, NewClass.var_test_self
a4 = NewClass("vartest")
print "a4",a4.var_test_self, a4.var_test_class, a4.__class__.var_test_class, NewClass.var_test_class, NewClass.var_test_self # a4.__class__ 等价于 NewClass
'''''
a1: 1 1 1 0
a2: 1 2 2 0
a3: 1 3 3 0
a3: 2 13 103 1000
a4 1001 104 104 104 1000
Exception AttributeError: "'NoneType' object has no attribute 'var_test_class'" in <bound method NewClass.__del__ of <__main__.NewClass instance at 0x01A214B8>> ignored
Exception AttributeError: "'NoneType' object has no attribute 'var_test_class'" in <bound method NewClass.__del__ of <__main__.NewClass instance at 0x01A21508>> ignored
Exception AttributeError: "'NoneType' object has no attribute 'var_test_class'" in <bound method NewClass.__del__ of <__main__.NewClass instance at 0x01A214E0>> ignored
Exception AttributeError: "'NoneType' object has no attribute 'var_test_class'" in <bound method NewClass.__del__ of <__main__.NewClass instance at 0x01A21530>> ignored
'''
# 说明，类和它的实例访问成员函数完全是分开的，只有在构造时才有联系
a5 = NewClass("test") # # Exception AttributeError: "'NoneType' object has no attribute 'var_test_class'" in <bound method NewClass.__del__ of <__main__.NewClass instance at 0x01A014B8>>
a5.func0()
a5.func1()
a5.func2()
NewClass.func0() #TypeError: unbound method func0() must be called with NewClass instance as first argument (got nothing instead)
NewClass.func1()
NewClass.func2()
# classmethod 与 staticmethod 差异主要在继承等场景时需要明确区分，同时类函数会额外获取自身的类对象，而不是实例对象

0 0

Python Class __init__ __del__ 构造，析构过程解析

Python Class init del 构造，析构过程解析