Python의 참조 및 클래스 속성 이해

최근 Python의 객체 참조 메커니즘에 대해 약간 연구하고 참고할 수 있도록 메모를 남겼습니다.

우선 한 가지는 분명합니다. "Python의 모든 것은 객체입니다."

그럼 이게 무슨 뜻인가요?

다음 코드:

#!/usr/bin/env python
a = [0, 1, 2] # 来个简单的list
# 最初，list 和其中各个元素的id 是这样的。
print 'origin'
print id(a),a
for x in a:
    print id(x), x
print '----------------------'
# 我们把第一个元素改改
print 'after change a[0]'
a[0] = 4
print id(a),a
for x in a:
    print id(x), x
print '----------------------'
# 我们再把第二个元素改改
print 'after change a[1]'
a[1] = 5
print id(a),a
for x in a:
    print id(x), x
print '----------------------'
# 回头看看直接写个0 ，id是多少
print 'how about const 0?'
print id(0), 0

실행 결과는 다음과 같습니다:

PastgiftMacbookPro:python Pastgift$ . /refTest.py

원산

4299760200 [0, 1, 2]

4298181328 0

4298181304 1

4298181280 2

---------

변경 후 a[0]

4299760200 [4, 1, 2]

4298181232 4

4298181304 1

4298181280 2

---- -------- -

변경 후 a[1]

4299760200 [4, 5, 2]

4298181232 4

4298181208 5

4298181280 2

----------------------

const 0은 어떻습니까?

4298181328 0

"Origin" 부분에서 목록에 있는 각 요소의 주소는 정확히 24개가 다르며 해당 데이터를 차례로 가리킵니다. - 배열이 생각나네요.

a[0]의 값을 수정한 결과, a[0]의 주소가 변경된 것으로 확인되었습니다. 즉, 대입문은 실제로 [0]이 다른 객체를 다시 가리키도록 만듭니다. 또한, a[0]의 주소와 a[2]의 주소는 48(24 2개)만큼 다르다는 것도 알 수 있다.

a[1]을 다시 수정하면 a[1]의 주소도 변경됩니다. 흥미롭게도 이번에는 a[1]의 주소와 a[0]의 주소가 24만큼 다릅니다. 72(24 3개)가 원본 a[2]와 다릅니다.

마지막으로 숫자 0의 주소를 직접 출력해 보면 그 주소가 이니셜 a[0]의 주소와 정확히 일치함을 알 수 있다.

이쯤 되면 기본적으로 목록에 있는 요소들도 실제로는 참조라고 설명할 수 있습니다. 목록의 요소를 수정하는 것은 실제로 참조를 수정하는 것입니다.

무섭게 들리겠지만 주의 깊게 연구해 보면 그리 큰 문제는 아닙니다.

다음 코드:

#!/usr/bin/env python
class Bird(object):
    name = 'bird'
    talent = ['fly']
class Chicken(Bird):
    pass
bird = Bird();
bird2 = Bird(); # 同类实例
chicken = Chicken(); # 子类实例
# 最开始是这样的
print 'Original attr'
print id(bird.name),      bird.name
print id(bird.talent),    bird.talent
print id(bird2.name),     bird2.name
print id(bird2.talent),   bird2.talent
print id(chicken.name),   chicken.name
print id(chicken.talent), chicken.talent
print '----------------------------'
# 换个名字看看
bird.name = 'bird name changed!'
print 'after changing name'
print id(bird.name),      bird.name
print id(bird.talent),    bird.talent
print id(bird2.name),     bird2.name
print id(bird2.talent),   bird2.talent
print id(chicken.name),   chicken.name
print id(chicken.talent), chicken.talent
print '----------------------------'
# 洗个天赋试试（修改类属性中的元素）
bird.talent[0] = 'walk'
print 'after changing talent(a list)'
print id(bird.name),      bird.name
print id(bird.talent),    bird.talent
print id(bird2.name),     bird2.name
print id(bird2.talent),   bird2.talent
print id(chicken.name),   chicken.name
print id(chicken.talent), chicken.talent
print '----------------------------'
# 换个新天赋树（整个类属性全换掉）
bird.talent = ['swim']
print 'after reassign talent'
print id(bird.name),      bird.name
print id(bird.talent),    bird.talent
print id(bird2.name),     bird2.name
print id(bird2.talent),   bird2.talent
print id(chicken.name),   chicken.name
print id(chicken.talent), chicken.talent
print '----------------------------'
# 洗掉新天赋树（对新来的类属性中的元素进行修改）
bird.talent[0] = 'dance'
print 'changing element after reassigning talent'
print id(bird.name),      bird.name
print id(bird.talent),    bird.talent
print id(bird2.name),     bird2.name
print id(bird2.talent),   bird2.talent
print id(chicken.name),   chicken.name
print id(chicken.talent), chicken.talent
print '----------------------------'

실행 결과:

PastgiftMacBookpro: Python Pastgift $ ./changeattributetest.py

Original Attr

4301998000 Bird

4301855 7352 ['FLY']

4301998000새

4301857352 ['파리']

4301998000새

4301857352 ['파리']

---- -- ----------

이름 변경 후

4301986984 새 이름이 변경되었습니다!

4301857352 [ '날다']

4301998000 새

4301857352 ['날다']

4301998000 새

4301857352 ['날다']

---------------

재능 변경 후(목록)

4301986984 새 이름이 바뀌었어요!

4301857352 ['산책']

4301998000새

4301857352 ['산책']

4301998000새

43018 57352 [ '걷기']

---------------

재할당 후 재능

4301986984 새 이름이 바뀌었어요!

4301859512 ['수영']

4301998000 새

4301857352 ['걷기']

4301 998000 새

4301857352 ['산책']

------------------------------- -----

재능 재배치 후 요소 변경

4301986984 새 이름이 변경되었습니다!

4301859512 ['dance']

4301998000 새

4301857352 ['산책']

4301998000새

4301857352 ['산책']

--------------- ----------- --

"Origin"에서는 동일한 유형의 객체와 하위 클래스 객체의 동일한 클래스 속성의 주소가 동일합니다 - 이것이 소위 "공유"입니다.

이름 수정 후에는 수정된 객체의 이름 속성만 변경됩니다. 이는 name에 대한 할당 작업이 실제로 문자열을 변경하고 다시 인용하기 때문입니다. 문자열 자체는 변경되지 않았습니다. 따라서 동일한 클래스와 하위 클래스 사이에는 상호 영향이 없습니다.

다음으로 재능의 요소를 수정합니다. 이때 상황이 바뀌었습니다. 동일한 클래스와 그 하위 클래스의 재능 속성이 모두 함께 변경되었습니다. 이는 모두 동일한 메모리 주소와 동일한 객체를 참조하기 때문에 이해하기 쉽습니다.

다음으로 재능을 재할당합니다. 즉, 다른 개체를 참조하도록 변경합니다. 결과적으로 이 인스턴스의 재능 속성만 변경됩니다. 메모리 주소를 보면 이 인스턴스와 다른 인스턴스의 재능 속성이 더 이상 동일한 개체를 가리키지 않는다는 것을 알 수 있습니다. 즉, "이 시점에서 이 예는 이미 외부인입니다."

그런 다음 다시 재능의 요소를 수정하고 나면 다른 인스턴스에는 아무런 영향을 미치지 않는다는 것을 쉽게 이해할 수 있습니다. 나는 이미 '아웃사이더'이기 때문에 아무리 장난을 쳐도 모두 내 일이다.

所以，「类属性在同类及其子类之间互相影响」必须有一个前提条件：实例建立后，其类属性从来没有被重新赋值过，即类属性依然指向最初所指向的内存地址。

最后提一下对象属性

如下代码：

#!/usr/bin/env python
class Bird(object):
    def __init__(self):
        self.talent = ['fly']
bird = Bird()
bird2 = Bird()
# 刚开始的情形
print 'Origin'
print id(bird.talent), bird.talent
print id(bird2.talent), bird2.talent
print '--------------------'
# 修改其中一个对象的属性
bird.talent[0] = 'walk'
print 'after changing attribute'
print id(bird.talent), bird.talent
print id(bird2.talent), bird2.talent
print '--------------------'
# 作死：两个对象的属性指向同一个内存地址，再修改
bird.talent = bird2.talent
bird.talent[0] = 'swim'
print 'assign to another attribute and change it'
print id(bird.talent), bird.talent
print id(bird2.talent), bird2.talent
print '--------------------'

运行结果：

PastgiftMacbookPro:python pastgift$ ./changeAttributeTest2.py 

Origin

4299867632 ['fly']

4299760200 ['fly']

--------------------

after changing attribute

4299867632 ['walk']

4299760200 ['fly']

--------------------

assign to another attribute and change it

4299760200 ['swim']

4299760200 ['swim']

--------------------

   

由于对象属性就算内容完全一样（刚初始化后的属性内容一般都是一样的），也会分配到完全不同的内存地址上去。所以不存在「同类对象之间影响」的情况。

但如果让一个对象的属性和另一个对象的属性指向同一个地址，两者之间（但也仅限两者之间）便又互相牵连起来。