一文理解Python命名機制
猜測下面這段程序的輸出:
class A(object): def __init__(self): self.__private() self.public() def __private(self): print 'A.__private()' def public(self): print 'A.public()' class B(A): def __private(self): print 'B.__private()' def public(self): print 'B.public()' b = B()
1、初探
正確的答案是:
A.__private() B.public()
如果您已經(jīng)猜對了,那么可以不看我這篇博文了。如果你沒有猜對或者心里有所疑問,那我的這篇博文正是為您所準備的。
一切由為什么會輸出“A.__private()”
開始。但要講清楚為什么,我們就有必要了解一下Python
的命名機制。
據(jù) Python manual
,變量名(標識符)是Python的一種原子元素。當(dāng)變量名被綁定到一個對象的時候,變量名就指代這個對象,就像人類社會一樣,不是嗎?當(dāng)變量名出現(xiàn)在代碼塊中,那它就是本地變量;當(dāng)變量名出現(xiàn)在模塊中,它就是全局變量。模塊相信大家都有很好的理解,但代碼塊可能讓人費解些。在這里解釋一下:
代碼塊就是可作為可執(zhí)行單元的一段Python程序文本;模塊、函數(shù)體和類定義都是代碼塊。不僅如此,每一個交互腳本命令也是一個代碼塊;一個腳本文件也是一個代碼塊;一個命令行腳本也是一個代碼塊。
接下來談?wù)勛兞康目梢娦裕覀円胍粋€范圍的概念。范圍就是變量名在代碼塊的可見性。如果一個代碼塊里定義本地變量,那范圍就包括這個代碼塊。如果變量定義在一個功能代碼塊里,那范圍就擴展到這個功能塊里的任一代碼塊,除非其中定義了同名的另一變量。但定義在類中的變量的范圍被限定在類代碼塊,而不會擴展到方法代碼塊中。
2、迷蹤
據(jù)上節(jié)的理論,我們可以把代碼分為三個代碼塊:類A的定義、類B的定義和變量b的定義。根據(jù)類定義,我們知道代碼給類A定義了三個成員變量(Python
的函數(shù)也是對象,所以成員方法稱為成員變量也行得通。);類B定義了兩個成員變量。這可以通過以下代碼驗證:
>>> print '/n'.join(dir(A)) _A__private __init__ public >>> print '/n'.join(dir(B)) _A__private _B__private __init__ public
咦,為什么類A有個名為_A__private
的 Attribute
呢?而且__private
消失了!這就要談?wù)?code>Python的私有變量軋壓了。
3、探究
懂Python
的朋友都知道Python
把以兩個或以上下劃線字符開頭且沒有以兩個或以上下劃線結(jié)尾的變量當(dāng)作私有變量。私有變量會在代碼生成之前被轉(zhuǎn)換為長格式(變?yōu)楣校?。轉(zhuǎn)換機制是這樣的:在變量前端插入類名,再在前端加入一個下劃線字符。這就是所謂的私有變量軋壓(Private name mangling
)。如類A里的__private
標識符將被轉(zhuǎn)換為_A__private
,這就是上一節(jié)出現(xiàn)_A__private
和__private
消失的原因了。
再講兩點題外話:
- 一是因為軋壓會使標識符變長,當(dāng)超過
255
的時候,Python
會切斷,要注意因此引起的命名沖突。 - 二是當(dāng)類名全部以下劃線命名的時候,
Python
就不再執(zhí)行軋壓。如:
>>> class ____(object): def __init__(self): self.__method() def __method(self): print '____.__method()' >>> print '/n'.join(dir(____)) __class__ __delattr__ __dict__ __doc__ __getattribute__ __hash__ __init__ __method # 沒被軋壓 __module__ __new__ __reduce__ __reduce_ex__ __repr__ __setattr__ __str__ __weakref__ >>> obj = ____() ____.__method() >>> obj.__method()# 可以外部調(diào)用 ____.__method()
現(xiàn)在我們回過頭來看看為什么會輸出“A.__private()
”吧!
4、真相
相信現(xiàn)在聰明的讀者已經(jīng)猜到答案了吧?如果你還沒有想到,我給你個提示:真相跟C語言里的宏預(yù)處理差不多。
因為類A定義了一個私有成員函數(shù)(變量),所以在代碼生成之前先執(zhí)行私有變量軋壓(注意到上一節(jié)標紅的那行字沒有?)。軋壓之后,類A的代碼就變成這樣了:
class A(object): def __init__(self): self._A__private() # 這行變了 self.public() def _A__private(self): # 這行也變了 print 'A.__private()' def public(self): print 'A.public()'
是不是有點像C語言里的宏展開啊?
因為在類B定義的時候沒有覆蓋__init__
方法,所以調(diào)用的仍然是A.__init__,
即執(zhí)行了self._A__private(),
自然輸出“A.__private()”
了。
下面的兩段代碼可以增加說服力,增進理解:
>>> class C(A): def __init__(self): # 重寫__init__,不再調(diào)用self._A__private self.__private() # 這里綁定的是_C_private self.public() def __private(self): print 'C.__private()' def public(self): print 'C.public()' >>> c = C() C.__private() C.public() ############################ >>> class A(object): def __init__(self): self._A__private()# 調(diào)用一個沒有定義的函數(shù),Python會把它給我的 ^_^~ self.public() def __private(self): print 'A.__private()' def public(self): print 'A.public()' >>>a = A() A.__private() A.public()
到此這篇關(guān)于一文理解Python
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