分享一篇文章:The Meaning of Underscores in Python悉抵。
本文介紹了Python中單下劃線和雙下劃線("dunder")的各種含義和命名約定赏枚,名稱(chēng)修飾(name mangling)的工作原理诅妹,以及它如何影響你自己的Python類(lèi)。
單下劃線和雙下劃線在Python變量和方法名稱(chēng)中都各有其含義。有一些含義僅僅是依照約定刹帕,被視作是對(duì)程序員的提示 - 而有一些含義是由Python解釋器嚴(yán)格執(zhí)行的。
如果你想知道“Python變量和方法名稱(chēng)中單下劃線和雙下劃線的含義是什么谎替?”偷溺,我會(huì)盡我所能在這里為你解答。
在本文中钱贯,我將討論以下五種下劃線模式和命名約定亡蓉,以及它們?nèi)绾斡绊慞ython程序的行為:
- 單前導(dǎo)下劃線:_var
- 單末尾下劃線:var_
- 雙前導(dǎo)下劃線:__var
- 雙前導(dǎo)和末尾下劃線:var
- 單下劃線:_
在文章結(jié)尾處,你可以找到一個(gè)簡(jiǎn)短的“速查表”喷舀,總結(jié)了五種不同的下劃線命名約定及其含義砍濒,以及一個(gè)簡(jiǎn)短的視頻教程,可讓你親身體驗(yàn)它們的行為硫麻。
讓我們馬上開(kāi)始爸邢!
1. 單前導(dǎo)下劃線 _var
當(dāng)涉及到變量和方法名稱(chēng)時(shí),單個(gè)下劃線前綴有一個(gè)約定俗成的含義拿愧。 它是對(duì)程序員的一個(gè)提示 - 意味著Python社區(qū)一致認(rèn)為它應(yīng)該是什么意思杠河,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(gè)下劃線開(kāi)頭的變量或方法僅供內(nèi)部使用浇辜。 該約定在PEP 8中有定義券敌。
這不是Python強(qiáng)制規(guī)定的。 Python不像Java那樣在“私有”和“公共”變量之間有很強(qiáng)的區(qū)別柳洋。 這就像有人提出了一個(gè)小小的下劃線警告標(biāo)志待诅,說(shuō):
“嘿,這不是真的要成為類(lèi)的公共接口的一部分熊镣。不去管它就好卑雁∧际椋“
看看下面的例子:
class Test:
def __init__(self):
self.foo = 11
self._bar = 23
如果你實(shí)例化此類(lèi),并嘗試訪問(wèn)在init構(gòu)造函數(shù)中定義的foo和_bar屬性测蹲,會(huì)發(fā)生什么情況莹捡? 讓我們來(lái)看看:
>>> t = Test()
>>> t.foo
11
>>> t._bar
23
你會(huì)看到_bar中的單個(gè)下劃線并沒(méi)有阻止我們“進(jìn)入”類(lèi)并訪問(wèn)該變量的值。
這是因?yàn)镻ython中的單個(gè)下劃線前綴僅僅是一個(gè)約定 - 至少相對(duì)于變量和方法名而言扣甲。
但是篮赢,前導(dǎo)下劃線的確會(huì)影響從模塊中導(dǎo)入名稱(chēng)的方式。
假設(shè)你在一個(gè)名為my_module的模塊中有以下代碼:
# This is my_module.py:
def external_func():
return 23
def _internal_func():
return 42
現(xiàn)在琉挖,如果使用通配符從模塊中導(dǎo)入所有名稱(chēng)启泣,則Python不會(huì)導(dǎo)入帶有前導(dǎo)下劃線的名稱(chēng)(除非模塊定義了覆蓋此行為的all列表):
>>> from my_module import *
>>> external_func()
23
>>> _internal_func()
NameError: "name '_internal_func' is not defined"
順便說(shuō)一下,應(yīng)該避免通配符導(dǎo)入粹排,因?yàn)樗鼈兪姑Q(chēng)空間中存在哪些名稱(chēng)不清楚种远。 為了清楚起見(jiàn),堅(jiān)持常規(guī)導(dǎo)入更好顽耳。
與通配符導(dǎo)入不同坠敷,常規(guī)導(dǎo)入不受前導(dǎo)單個(gè)下劃線命名約定的影響:
>>> import my_module
>>> my_module.external_func()
23
>>> my_module._internal_func()
42
我知道這一點(diǎn)可能有點(diǎn)令人困惑。 如果你遵循PEP 8推薦射富,避免通配符導(dǎo)入膝迎,那么你真正需要記住的只有這個(gè):
單個(gè)下劃線是一個(gè)Python命名約定,表示這個(gè)名稱(chēng)是供內(nèi)部使用的胰耗。 它通常不由Python解釋器強(qiáng)制執(zhí)行限次,僅僅作為一種對(duì)程序員的提示。
2. 單末尾下劃線 var_
有時(shí)候柴灯,一個(gè)變量的最合適的名稱(chēng)已經(jīng)被一個(gè)關(guān)鍵字所占用卖漫。 因此,像class或def這樣的名稱(chēng)不能用作Python中的變量名稱(chēng)赠群。 在這種情況下羊始,你可以附加一個(gè)下劃線來(lái)解決命名沖突:
>>> def make_object(name, class):
SyntaxError: "invalid syntax"
>>> def make_object(name, class_):
... pass
總之,單個(gè)末尾下劃線(后綴)是一個(gè)約定查描,用來(lái)避免與Python關(guān)鍵字產(chǎn)生命名沖突突委。 PEP 8解釋了這個(gè)約定。
3. 雙前導(dǎo)下劃線 __var
到目前為止冬三,我們所涉及的所有命名模式的含義匀油,來(lái)自于已達(dá)成共識(shí)的約定。 而對(duì)于以雙下劃線開(kāi)頭的Python類(lèi)的屬性(包括變量和方法)勾笆,情況就有點(diǎn)不同了敌蚜。
雙下劃線前綴會(huì)導(dǎo)致Python解釋器重寫(xiě)屬性名稱(chēng),以避免子類(lèi)中的命名沖突匠襟。
這也叫做名稱(chēng)修飾(name mangling) - 解釋器更改變量的名稱(chēng)钝侠,以便在類(lèi)被擴(kuò)展的時(shí)候不容易產(chǎn)生沖突该园。
我知道這聽(tīng)起來(lái)很抽象酸舍。 因此帅韧,我組合了一個(gè)小小的代碼示例來(lái)予以說(shuō)明:
class Test:
def __init__(self):
self.foo = 11
self._bar = 23
self.__baz = 23
讓我們用內(nèi)置的dir()函數(shù)來(lái)看看這個(gè)對(duì)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(gè)對(duì)象屬性的列表。 讓我們來(lái)看看這個(gè)列表啃勉,并尋找我們的原始變量名稱(chēng)foo忽舟,_bar和__baz - 我保證你會(huì)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淮阐。
- self._bar的行為方式相同 - 它以_bar的形式顯示在類(lèi)上叮阅。 就像我之前說(shuō)過(guò)的,在這種情況下泣特,前導(dǎo)下劃線僅僅是一個(gè)約定浩姥。 給程序員一個(gè)提示而已。
- 然而状您,對(duì)于self.__baz而言勒叠,情況看起來(lái)有點(diǎn)不同。 當(dāng)你在該列表中搜索__baz時(shí)膏孟,你會(huì)看不到有這個(gè)名字的變量眯分。
__baz出什么情況了?
如果你仔細(xì)觀察柒桑,你會(huì)看到此對(duì)象上有一個(gè)名為_(kāi)Test__baz的屬性弊决。 這就是Python解釋器所做的名稱(chēng)修飾。 它這樣做是為了防止變量在子類(lèi)中被重寫(xiě)魁淳。
讓我們創(chuàng)建另一個(gè)擴(kuò)展Test類(lèi)的類(lèi)飘诗,并嘗試重寫(xiě)構(gòu)造函數(shù)中添加的現(xiàn)有屬性:
class ExtendedTest(Test):
def __init__(self):
super().__init__()
self.foo = 'overridden'
self._bar = 'overridden'
self.__baz = 'overridden'
現(xiàn)在,你認(rèn)為foo界逛,_bar和__baz的值會(huì)出現(xiàn)在這個(gè)ExtendedTest類(lèi)的實(shí)例上嗎昆稿? 我們來(lái)看一看:
>>> t2 = ExtendedTest()
>>> t2.foo
'overridden'
>>> t2._bar
'overridden'
>>> t2.__baz
AttributeError: "'ExtendedTest' object has no attribute '__baz'"
等一下,當(dāng)我們嘗試查看t2 .__ baz的值時(shí)仇奶,為什么我們會(huì)得到AttributeError貌嫡? 名稱(chēng)修飾被再次觸發(fā)了! 事實(shí)證明该溯,這個(gè)對(duì)象甚至沒(méi)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(lái)的_Test__baz還在:
>>> t2._Test__baz
42
雙下劃線名稱(chēng)修飾對(duì)程序員是完全透明的岛抄。 下面的例子證實(shí)了這一點(diǎn):
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(chēng)修飾是否也適用于方法名稱(chēng)? 是的狈茉,也適用夫椭。名稱(chēng)修飾會(huì)影響在一個(gè)類(lèi)的上下文中,以?xún)蓚€(gè)下劃線字符("dunders")開(kāi)頭的所有名稱(chēng):
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(gè)也許令人驚訝的運(yùn)用名稱(chēng)修飾的例子:
_MangledGlobal__mangled = 23
class MangledGlobal:
def test(self):
return __mangled
>>> MangledGlobal().test()
23
在這個(gè)例子中氯庆,我聲明了一個(gè)名為_(kāi)MangledGlobal__mangled的全局變量蹭秋。然后我在名為MangledGlobal的類(lèi)的上下文中訪問(wèn)變量扰付。由于名稱(chēng)修飾,我能夠在類(lèi)的test()方法內(nèi)仁讨,以__mangled來(lái)引用_MangledGlobal__mangled全局變量羽莺。
Python解釋器自動(dòng)將名稱(chēng)__mangled擴(kuò)展為_(kāi)MangledGlobal__mangled,因?yàn)樗詢(xún)蓚€(gè)下劃線字符開(kāi)頭洞豁。這表明名稱(chēng)修飾不是專(zhuān)門(mén)與類(lèi)屬性關(guān)聯(lián)的盐固。它適用于在類(lèi)上下文中使用的兩個(gè)下劃線字符開(kāi)頭的任何名稱(chēng)。
有很多要吸收的內(nèi)容吧丈挟。
老實(shí)說(shuō)刁卜,這些例子和解釋不是從我腦子里蹦出來(lái)的。我作了一些研究和加工才弄出來(lái)曙咽。我一直使用Python蛔趴,有很多年了,但是像這樣的規(guī)則和特殊情況并不總是浮現(xiàn)在腦海里例朱。
有時(shí)候程序員最重要的技能是“模式識(shí)別”孝情,而且知道在哪里查閱信息。如果您在這一點(diǎn)上感到有點(diǎn)不知所措茉继,請(qǐng)不要擔(dān)心咧叭。慢慢來(lái),試試這篇文章中的一些例子烁竭。
讓這些概念完全沉浸下來(lái)菲茬,以便你能夠理解名稱(chēng)修飾的總體思路,以及我向您展示的一些其他的行為派撕。如果有一天你和它們不期而遇婉弹,你會(huì)知道在文檔中按什么來(lái)查。
4. 雙前導(dǎo)和雙末尾下劃線 var
也許令人驚訝的是终吼,如果一個(gè)名字同時(shí)以雙下劃線開(kāi)始和結(jié)束镀赌,則不會(huì)應(yīng)用名稱(chēng)修飾。 由雙下劃線前綴和后綴包圍的變量不會(huì)被Python解釋器修改:
class PrefixPostfixTest:
def __init__(self):
self.__bam__ = 42
>>> PrefixPostfixTest().__bam__
42
但是际跪,Python保留了有雙前導(dǎo)和雙末尾下劃線的名稱(chēng)商佛,用于特殊用途。 這樣的例子有姆打,init對(duì)象構(gòu)造函數(shù)良姆,或call --- 它使得一個(gè)對(duì)象可以被調(diào)用。
這些dunder方法通常被稱(chēng)為神奇方法 - 但Python社區(qū)中的許多人(包括我自己)都不喜歡這種方法幔戏。
最好避免在自己的程序中使用以雙下劃線(“dunders”)開(kāi)頭和結(jié)尾的名稱(chēng)玛追,以避免與將來(lái)Python語(yǔ)言的變化產(chǎn)生沖突。
5.單下劃線 _
按照習(xí)慣,有時(shí)候單個(gè)獨(dú)立下劃線是用作一個(gè)名字痊剖,來(lái)表示某個(gè)變量是臨時(shí)的或無(wú)關(guān)緊要的韩玩。
例如,在下面的循環(huán)中陆馁,我們不需要訪問(wèn)正在運(yùn)行的索引找颓,我們可以使用“_”來(lái)表示它只是一個(gè)臨時(shí)值:
>>> for _ in range(32):
... print('Hello, World.')
你也可以在拆分(unpacking)表達(dá)式中將單個(gè)下劃線用作“不關(guān)心的”變量,以忽略特定的值氮惯。 同樣叮雳,這個(gè)含義只是“依照約定”想暗,并不會(huì)在Python解釋器中觸發(fā)特殊的行為妇汗。 單個(gè)下劃線僅僅是一個(gè)有效的變量名稱(chēng),會(huì)有這個(gè)用途而已说莫。
在下面的代碼示例中杨箭,我將汽車(chē)元組拆分為單獨(dú)的變量,但我只對(duì)顏色和里程值感興趣储狭。 但是互婿,為了使拆分表達(dá)式成功運(yùn)行,我需要將包含在元組中的所有值分配給變量辽狈。 在這種情況下慈参,“_”作為占位符變量可以派上用場(chǎng):
>>> car = ('red', 'auto', 12, 3812.4)
>>> color, _, _, mileage = car
>>> color
'red'
>>> mileage
3812.4
>>> _
12
除了用作臨時(shí)變量之外,“_”是大多數(shù)Python REPL中的一個(gè)特殊變量刮萌,它表示由解釋器評(píng)估的最近一個(gè)表達(dá)式的結(jié)果驮配。
這樣就很方便了,比如你可以在一個(gè)解釋器會(huì)話中訪問(wèn)先前計(jì)算的結(jié)果着茸,或者壮锻,你是在動(dòng)態(tài)構(gòu)建多個(gè)對(duì)象并與它們交互,無(wú)需事先給這些對(duì)象分配名字:
>>> 20 + 3
23
>>> _
23
>>> print(_)
23
>>> list()
[]
>>> _.append(1)
>>> _.append(2)
>>> _.append(3)
>>> _
[1, 2, 3]
Python下劃線命名模式 - 小結(jié)
以下是一個(gè)簡(jiǎn)短的小結(jié)涮阔,即“速查表”猜绣,羅列了我在本文中談到的五種Python下劃線模式的含義: