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黑龙江建设培训网站,建筑企业公司,seo 视频,安全员考试成绩查询网在 Python 的对象模型中#xff0c;类本身也是对象。既然是对象#xff0c;它就拥有自己的命名空间#xff08;namespace#xff09;#xff0c;而这个命名空间正是通过类的 __dict__ 属性来承载的。如果说实例 __dict__ 负责存储实例对象的状态#xff08;State#xf…在 Python 的对象模型中类本身也是对象。既然是对象它就拥有自己的命名空间namespace而这个命名空间正是通过类的 __dict__ 属性来承载的。如果说实例 __dict__ 负责存储实例对象的状态State那么类 __dict__ 则负责定义行为与结构Behavior Structure。深入理解类的 __dict__是掌握 Python 中类属性查找、描述符机制、继承体系以及元编程的关键基础。一、类 __dict__ 的本质mappingproxy类 __dict__ 是一个映射对象存储了类级命名空间中的所有成员。class A: x 1 def f(self): pass print(A.__dict__)其核心内容包括• 类属性如 x。• 方法函数如 f在类 __dict__ 中以原始函数形式存在。• 描述符对象property、classmethod、staticmethod。• 内置元数据自动生成的属性如 __module__、__doc__、 __dict__、__weakref__ 等。类对象的命名空间即类 __dict__里存储的是一切被定义在类体中的对象而这些对象在被访问时会根据它们是否实现了描述符协议表现出不同的身份。说明存储在 A.__dict__ 键值对中的键 “__dict__”既不是类 __dict__也不是实例 __dict__它对应的值是一个 getset_descriptor属性描述符。当调用 obj.__dict__ 时实际上是触发了类中的这个描述符它负责去实例的内存地址中通过偏移量找到属于该实例的 __dict__。需要注意的是类 __dict__ 并不是普通的字典dicttype(A.__dict__) # class mappingproxy这意味着它是一个只读的映射视图mappingproxy不允许进行直接修改操作。A.__dict__[x] 10# TypeError: mappingproxy object does not support item assignmentPython 的设计初衷是类结构的修改必须通过属性赋值语义如 setattr(A, x, 10) 或 A.x 10来完成。这样做是为了确保每次修改都能触发底层的元类钩子、更新缓存并维护描述符机制以及多继承体系下的一致行为。二、生成时机类创建的“快照”类 __dict__ 并非在运行期动态累积生成的而是在类创建阶段一次性生成的。1、执行类体Python 会先创建一个临时命名空间一个普通的字典顺序执行类体内的代码。class A: x 1 def f(self): pass2、调用元类类体执行完成后将该命名空间传递给元类默认是 type。等价于A type(A, (object,), namespace)其中 namespace 最终成为 A.__dict__ 的内容。3、封装视图元类完成类对象的实例化并将该命名空间封装为 mappingproxy 并绑定到类 __dict__。因此类 __dict__ 是类创建完成时的一个结构快照。后续通过 A.y 2 等方式添加或修改属性实际上会同步更新其底层的映射内容。三、 属性查找链中的核心角色当访问 obj.attr 时Python 遵循一套严格的查找优先级1、数据描述符先在类及其父类的 __dict__ 中查找实现了 __set__ 方法的描述符。2、实例 __dict__查找实例自身的属性。3、非数据描述符/普通属性在类 __dict__ 中查找方法如普通函数或类级变量。4、父类 __dict__按照 MRO方法解析顺序 向上追溯。5、兜底方案触发 __getattr__()。可见类 __dict__ 是属性查找链中的核心节点。方法、属性、描述符均来源于类 __dict__。示例class A: x 10 a A()a.x # 10查找 A.__dict__ 得到因为 x 存在于 A.__dict__。四、类 __dict__ 与继承、MRO 的关系1子类不会复制父类 __dict__class A: x 1class B(A): y 2 # A.__dict__ 仅包含 A 的成员如 x# B.__dict__ 仅包含 B 新定义的成员如 y父类成员通过 MRO 查找而非物理复制。2MRO 决定类 __dict__ 的查找顺序属性的继承是通过 MRO 链条实现的。print(B.__mro__)# (class __main__.B, class __main__.A, class object)当在 B 的实例中访问 x 时Python 先在 B.__dict__ 中查找若未找到则根据 B.__mro__ 进入 A.__dict__ 查找以此类推。B.__dict__ → A.__dict__ → object.__dict__这种机制既保证了内存效率无需冗余拷贝也保证了动态性修改父类时子类可立即生效。五、类 __dict__ 与描述符机制类 __dict__ 是描述符生效的唯一入口。class A: property def x(self): return 1 A.__dict__[x] # property object访问 a.x 时实际上会触发property.__get__(a, A)描述符必须存在于类的 __dict__ 中才能正常工作。实例的 __dict__ 仅用于存储数据无法承载描述符这类行为逻辑。六、类 __dict__ 与方法绑定机制在类 __dict__ 中所有的实例方法都只是普通的函数对象class A: def f(self): pass print(type(A.__dict__[f])) # class function当通过实例访问方法时a.fPython 检测到函数对象实现了描述符协议于是自动调用function.__get__(a, A)从而将函数绑定到实例上生成一个 Bound Method 对象。因此方法定义在类的 __dict__ 中实例本身并不拥有方法实例只是提供 self 并完成方法绑定。七、类 __dict__ 与元类写入行为元类可以在类创建阶段直接修改即将成为类 __dict__ 的命名空间class Meta(type): def __new__(mcls, name, bases, namespace): namespace[added] 42 return super().__new__(mcls, name, bases, namespace) class A(metaclassMeta): pass print(A.added) # 输出42自定义元类时通过操作 namespace即未来的 A.__dict__我们可以实现自动注入属性、修改类定义等功能class Meta(type): def __new__(mcls, name, bases, attrs): attrs[tag] Processed # 自动注入属性 return super().__new__(mcls, name, bases, attrs) class Service(metaclassMeta): pass print(Service.tag) # 输出: ProcessedORM 框架如 Django, SQLAlchemy正是利用这一点将类属性转化为数据库字段的映射。八、常见误解与澄清误解 1类属性存放在实例中❌ 错误✔ 正解类属性只存在于类 __dict__ 中。实例仅存储个性化数据。误解 2子类会复制父类 __dict__❌ 错误✔ 正解子类仅通过 MRO 查找父类成员两者物理隔离。误解 3可以随意修改 A.__dict__❌ 错误✔ 正解它是 mappingproxy必须使用赋值语义比如 A.attr v修改。误解 4方法属于实例❌ 错误✔ 正解方法定义在类 __dict__ 中访问时通过描述符动态绑定实例。 小结类 __dict__ 是类对象的命名空间用于存储类属性、方法和描述符。它在类创建阶段由元类一次性生成并以只读的 mappingproxy 形式暴露。类 __dict__ 是属性查找、方法绑定、描述符生效和继承体系运作的核心。子类不会复制父类 __dict__而是通过 MRO 动态查找。理解类 __dict__有助于深入掌握 Python 的类模型、方法解析顺序与元编程机制。“点赞有美意赞赏是鼓励”