Python のクラス属性とインスタンス属性: 違いは何ですか? それぞれをいつ使用する必要がありますか?

クラス属性とインスタンス属性: 徹底した調査

Python では、属性はクラス レベルまたはインスタンスのいずれかで宣言できます。レベル。この区別は、それらの意味論的な違い、パフォーマンスへの影響、およびそれらが伝える知覚された意味についての疑問を引き起こします。

意味論的な区別:

重要な違いは、基礎となるオブジェクトの数にあります。参照先:

• インスタンス属性: それぞれインスタンスには、独自の別のバージョンの属性があります。 1 つのインスタンスの属性に対して実行される操作は、他のインスタンスには影響しません。
• クラス属性: クラスのすべてのインスタンスで共有される基礎となるオブジェクトは 1 つだけです。任意のインスタンスの属性に対して実行される操作は、すべてのインスタンスの値に影響します。

この区別は、可変データ型 (リスト、辞書など) では特に重要になります。このタイプのクラス属性が 1 つのインスタンスによって変更されると、その変更はすべてのインスタンスに伝播されます。これは、「望ましくないリーク」として知られる、意図しない結果につながる可能性があります。

パフォーマンスとスペースに関する考慮事項:

パフォーマンスの点では、クラスとクラスの間に大きな違いはありません。インスタンスの属性。定義された属性の数はインスタンスの作成時間には影響せず、すべての属性はスコープに従ってインスタンスまたはクラスのメモリに保存されます。

意味のある解釈:

コードを読むと、クラス属性とインスタンス属性はわずかに異なる意味を伝えます:

• クラス属性: すべてのクラス インスタンス間でデータを共有します。これらは、インスタンス間で変更されないことが期待される定数またはデフォルト値を保存する傾向があります。
• インスタンス属性: 個々のクラス インスタンスに関連付けられた一意のデータ。これらにより、インスタンスは独自の状態と動作を維持できます。

例:

違いをさらに明確にするために、次のコード例を検討してください:

この場合、クラス属性 foo はすべてのインスタンスによって共有される可変リストです。 a.foo の変更は b.foo にも影響します。

ここで、foo はインスタンス属性であり、各インスタンスがリストの独自のコピーを持つことを意味します。 a.foo を変更しても b.foo.

には影響しません。結論として、パフォーマンスの違いはありませんが、クラス属性とインスタンス属性のセマンティクスの違いは重要です。クラス属性は共有データを指しますが、インスタンス属性は個々のクラス インスタンスの一意のデータを表します。どちらを使用するかの選択は、コードの特定の要件によって異なります。

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