Python中底線的意思及用法有哪些？

1.單前導底線：_var

當涉及變數和方法名稱時，單一底線前綴有一個約定俗成的含義。它是對程式設計師的提示 - 意味著Python社群一致認為它應該是什麼意思，但程式的行為不受影響。

下劃線前綴的意思是告知其他程式設計師：以單一底線開頭的變數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在「私有」和「公有」變數之間有很強的區別。這就像有人提出了一個小小的下劃線警告標誌，說：

「嘿，這不是真的要成為類別的公共介面的一部分。不去管它就好。」

2.單末下劃線var_

有時候，一個變數的最適合的名稱已經被一個關鍵字所佔用。因此，像class或def這樣的名稱不能用作Python中的變數名稱。在這種情況下，你可以附加一個底線來解決命名衝突：

>>> def make_object(name, class):
SyntaxError: "invalid syntax"

>>> def make_object(name, class_):
...    pass

總之，單一末尾下劃線（後綴）是一個約定，用來避免與Python關鍵字產生命名衝突。 PEP 8解釋了這個約定。

3. 雙前導下劃線 __var

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。而對於以雙底線開頭的Python類別的屬性（包括變數和方法），情況就有點不同了。

雙底線前綴會導致Python解釋器重寫屬性名稱，以避免子類別中的命名衝突。

這也叫做名稱修飾（name mangling） - 解釋器更改變數的名稱，以便在類別被擴展的時候不容易產生衝突。

我知道這聽起來很抽象。因此，我組合了一個小小的程式碼範例來說明：

class Test:
   def __init__(self):
       self.foo = 11
       self._bar = 23
       self.__baz = 23

讓我們用內建的dir()函數來看看這個物件的屬性：

>>> 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數名稱foo，_bar和__baz - 我保證你會注意到一些有趣的變化。

self.foo變數在屬性清單中顯示為未修改為foo。 self._bar的行為方式相同 - 它以_bar的形式顯示在類別上。就像我之前說過的，在這種情況下，前導下劃線只是一個約定。給程式設計師一個提示而已。然而，對於self.__baz而言，情況看起來有點不同。當你在該列表中搜尋__baz時，你會看不到有這個名字的變數。

__baz出什麼狀況了？

如果你仔細觀察，你會看到此物件上有一個名為_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數在子類別中被重寫。

讓我們建立另一個擴充Test類別的類，並嘗試重寫建構函式中新增的現有屬性：

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類別的實例上嗎？我們來看看：

>>> 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，這個物件甚至沒有__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

雙底線名稱修飾對程式設計師是完全透明的。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別的上下文中，以兩個底線字元（"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，我宣告了一個名為_MangledGlobal__mangled的全域變數。然後我在名為MangledGlobal的類別的上下文中存取變數。由於名稱修飾，我能夠在類別的test()方法內，以__mangled來引用_MangledGlobal__mangled全域變數。

Python解釋器會自動將名稱__mangled擴展為_MangledGlobal__mangled，因為它以兩個底線字元開頭。這表示名稱修飾不是專門與類別屬性關聯的。它適用於在類別上下文中使用的兩個下劃線字元開頭的任何名稱。

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中蹦出來的。我做了一些研究和加工才弄出來。我一直使用Python，有很多年了，但像這樣的規則和特殊情況並不總是浮現在腦海裡。

有時候程式設計師最重要的技能是“模式識別”，而且知道在哪裡查閱資訊。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。

让这些概念完全沉浸下来，以便你能够理解名称修饰的总体思路，以及我向您展示的一些其他的行为。如果有一天你和它们不期而遇，你会知道在文档中按什么来查。

4.双前导和双末尾下划线 _var_

也许令人惊讶的是，如果一个名字同时以双下划线开始和结束，则不会应用名称修饰。 由双下划线前缀和后缀包围的变量不会被Python解释器修改：

class PrefixPostfixTest:
   def __init__(self):
       self.__bam__ = 42

>>> PrefixPostfixTest().__bam__
42

但是，Python保留了有双前导和双末尾下划线的名称，用于特殊用途。 这样的例子有，__init__对象构造函数，或__call__ — 它使得一个对象可以被调用。

这些dunder方法通常被称为神奇方法 - 但Python社区中的许多人（包括我自己）都不喜欢这种方法。

最好避免在自己的程序中使用以双下划线（“dunders”）开头和结尾的名称，以避免与将来Python语言的变化产生冲突。

5.单下划线 _

按照习惯，有时候单个独立下划线是用作一个名字，来表示某个变量是临时的或无关紧要的。

例如，在下面的循环中，我们不需要访问正在运行的索引，我们可以使用“_”来表示它只是一个临时值：

>>> for _ in range(32):
...    print('Hello, World.')

你也可以在拆分(unpacking)表达式中将单个下划线用作“不关心的”变量，以忽略特定的值。 同样，这个含义只是“依照约定”，并不会在Python解释器中触发特殊的行为。 单个下划线仅仅是一个有效的变量名称，会有这个用途而已。

在下面的代码示例中，我将汽车元组拆分为单独的变量，但我只对颜色和里程值感兴趣。 但是，为了使拆分表达式成功运行，我需要将包含在元组中的所有值分配给变量。 在这种情况下，“_”作为占位符变量可以派上用场：

>>> car = ('red', 'auto', 12, 3812.4)
>>> color, _, _, mileage = car

>>> color
'red'
>>> mileage
3812.4
>>> _
12

除了用作临时变量之外，“_”是大多数Python REPL中的一个特殊变量，它表示由解释器评估的最近一个表达式的结果。

这样就很方便了，比如你可以在一个解释器会话中访问先前计算的结果，或者，你是在动态构建多个对象并与它们交互，无需事先给这些对象分配名字：

>>> 20 + 3
23
>>> _
23
>>> print(_)
23

>>> list()
[]
>>> _.append(1)
>>> _.append(2)
>>> _.append(3)
>>> _
[1, 2, 3]

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