當涉及到變量和方法名稱時,單個下劃線前綴有一個約定俗成的含義。 它是對程序員的一個提示 - 意味著Python社區一致認為它應該是什麼意思,但程序的行為不受影響。
下劃線前綴的含義是告知其他程序員:以單個下劃線開頭的變量或方法僅供內部使用。 該約定在PEP 8中有定義。
這不是Python強制規定的。 Python不像Java那樣在“私有”和“公共”變量之間有很強的區別。 這就像有人提出了一個小小的下劃線警告標志,說:
“嘿,這不是真的要成為類的公共接口的一部分。不去管它就好。“——不是小熊貓說的
有時候,一個變量的最合適的名稱已經被一個關鍵字所占用。 因此,像class或def這樣的名稱不能用作Python中的變量名稱。 在這種情況下,你可以附加一個下劃線來解決命名沖突:
>>> def make_object(name, class):
SyntaxError: "invalid syntax"
>>> def make_object(name, class_):
... pass
總之,單個末尾下劃線(後綴)是一個約定,用來避免與Python關鍵字產生命名沖突。 PEP 8解釋了這個約定。
到目前為止,我們所涉及的所有命名模式的含義,來自於已達成共識的約定。 而對於以雙下劃線開頭的Python類的屬性(包括變量和方法),情況就有點不同了。
雙下劃線前綴會導致Python解釋器重寫屬性名稱,以避免子類中的命名沖突。
這也叫做名稱修飾(name mangling) - 解釋器更改變量的名稱,以便在類被擴展的時候不容易產生沖突。
我知道這聽起來很抽象。 因此,我組合了一個小小的代碼示例來予以說明:
class Test:
def __init__(self):
self.foo = 11
self._bar = 23
self.__baz = 23
讓我們用內置的dir()函數來看看這個對象的屬性:
>>> t = Test()
>>> dir(t)
['_Test__baz', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__',
'__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__',
'__gt__', '__hash__', '__init__', '__le__', '__lt__', '__module__',
'__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__',
'__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__',
'__weakref__', '_bar', 'foo']
以上是這個對象屬性的列表。 讓我們來看看這個列表,並尋找我們的原始變量名稱foo,_bar和__baz - 我保證你會注意到一些有趣的變化。
self.foo變量在屬性列表中顯示為未修改為foo。
self._bar的行為方式相同 - 它以_bar的形式顯示在類上。 就像我之前說過的,在這種情況下,前導下劃線僅僅是一個約定。 給程序員一個提示而已。
然而,對於self.__baz而言,情況看起來有點不同。 當你在該列表中搜索__baz時,你會看不到有這個名字的變量。
__baz出什麼情況了?
如果你仔細觀察,你會看到此對象上有一個名為_Test__baz的屬性。 這就是Python解釋器所做的名稱修飾。 它這樣做是為了防止變量在子類中被重寫。
讓我們創建另一個擴展Test類的類,並嘗試重寫構造函數中添加的現有屬性:
class ExtendedTest(Test):
def __init__(self):
super().__init__()
self.foo = 'overridden'
self._bar = 'overridden'
self.__baz = 'overridden'
現在,你認為foo,_bar和__baz的值會出現在這個ExtendedTest類的實例上嗎? 我們來看一看:
>>> t2 = ExtendedTest()
>>> t2.foo
'overridden'
>>> t2._bar
'overridden'
>>> t2.__baz
AttributeError: "'ExtendedTest' object has no attribute '__baz'"
等一下,當我們嘗試查看t2 .__ baz的值時,為什麼我們會得到AttributeError? 名稱修飾被再次觸發了! 事實證明,這個對象甚至沒有__baz屬性:
>>> dir(t2)
['_ExtendedTest__baz', '_Test__baz', '__class__', '__delattr__',
'__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__',
'__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__le__',
'__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__',
'__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__',
'__subclasshook__', '__weakref__', '_bar', 'foo', 'get_vars']
正如你可以看到__baz變成_ExtendedTest__baz以防止意外修改:
>>> t2._ExtendedTest__baz
'overridden'
但原來的_Test__baz還在:
>>> t2._Test__baz
42
雙下劃線名稱修飾對程序員是完全透明的。 下面的例子證實了這一點:
class ManglingTest:
def __init__(self):
self.__mangled = 'hello'
def get_mangled(self):
return self.__mangled
>>> ManglingTest().get_mangled()
'hello'
>>> ManglingTest().__mangled
AttributeError: "'ManglingTest' object has no attribute '__mangled'"
名稱修飾是否也適用於方法名稱? 是的,也適用。名稱修飾會影響在一個類的上下文中,以兩個下劃線字符(“dunders”)開頭的所有名稱:
class MangledMethod:
def __method(self):
return 42
def call_it(self):
return self.__method()
>>> MangledMethod().__method()
AttributeError: "'MangledMethod' object has no attribute '__method'"
>>> MangledMethod().call_it()
42
這是另一個也許令人驚訝的運用名稱修飾的例子:
_MangledGlobal__mangled = 23
class MangledGlobal:
def test(self):
return __mangled
>>> MangledGlobal().test()
23
在這個例子中,我聲明了一個名為_MangledGlobal__mangled的全局變量。然後我在名為MangledGlobal的類的上下文中訪問變量。由於名稱修飾,我能夠在類的test()方法內,以__mangled來引用_MangledGlobal__mangled全局變量。
Python解釋器自動將名稱__mangled擴展為_MangledGlobal__mangled,因為它以兩個下劃線字符開頭。這表明名稱修飾不是專門與類屬性關聯的。它適用於在類上下文中使用的兩個下劃線字符開頭的任何名稱。
有很多要吸收的內容吧。
老實說,這些例子和解釋不是從我腦子裡蹦出來的。我作了一些研究和加工才弄出來。我一直使用Python,有很多年了,但是像這樣的規則和特殊情況並不總是浮現在腦海裡。
有時候程序員最重要的技能是“模式識別”,而且知道在哪裡查閱信息。如果您在這一點上感到有點不知所措,請不要擔心。慢慢來,試試這篇文章中的一些例子。
讓這些概念完全沉浸下來,以便你能夠理解名稱修飾的總體思路,以及我向您展示的一些其他的行為。如果有一天你和它們不期而遇,你會知道在文檔中按什麼來查。
也許令人驚訝的是,如果一個名字同時以雙下劃線開始和結束,則不會應用名稱修飾。 由雙下劃線前綴和後綴包圍的變量不會被Python解釋器修改:
class PrefixPostfixTest:
def __init__(self):
self.__bam__ = 42
>>> PrefixPostfixTest().__bam__
42
但是,Python保留了有雙前導和雙末尾下劃線的名稱,用於特殊用途。 這樣的例子有,init__對象構造函數,或__call — 它使得一個對象可以被調用。
這些dunder方法通常被稱為神奇方法 - 但Python社區中的許多人(包括我自己)都不喜歡這種方法。
最好避免在自己的程序中使用以雙下劃線(“dunders”)開頭和結尾的名稱,以避免與將來Python語言的變化產生沖突。
按照習慣,有時候單個獨立下劃線是用作一個名字,來表示某個變量是臨時的或無關緊要的。
例如,在下面的循環中,我們不需要訪問正在運行的索引,我們可以使用“_”來表示它只是一個臨時值:
>>> for _ in range(32):
... print('Hello, World.')
你也可以在拆分(unpacking)表達式中將單個下劃線用作“不關心的”變量,以忽略特定的值。 同樣,這個含義只是“依照約定”,並不會在Python解釋器中觸發特殊的行為。 單個下劃線僅僅是一個有效的變量名稱,會有這個用途而已。
在下面的代碼示例中,我將汽車元組拆分為單獨的變量,但我只對顏色和裡程值感興趣。 但是,為了使拆分表達式成功運行,我需要將包含在元組中的所有值分配給變量。 在這種情況下,“_”作為占位符變量可以派上用場:
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>>> car = ('red', 'auto', 12, 3812.4)
>>> color, _, _, mileage = car
>>> color
'red'
>>> mileage
3812.4
>>> _
12
除了用作臨時變量之外,“_”是大多數Python REPL中的一個特殊變量,它表示由解釋器評估的最近一個表達式的結果。
這樣就很方便了,比如你可以在一個解釋器會話中訪問先前計算的結果,或者,你是在動態構建多個對象並與它們交互,無需事先給這些對象分配名字:
>>> 20 + 3
23
>>> _
23
>>> print(_)
23
>>> list()
[]
>>> _.append(1)
>>> _.append(2)
>>> _.append(3)
>>> _
[1, 2, 3]
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