python实现静态变量
- 2020 年 1 月 7 日
- 笔记
在类中定义在函数外面的变量是类变量，不属于类的实例。利用它可以实现静态变量。
1. 意料之外的静态变量
在使用类变量的时候一定要小心，否则会得到意料之外的结果。看下面的代码：
class Foo(object): count = 0 f1 = Foo() f2 = Foo() f1.count = 1 print(f1.count, f2.count) # 结果: 1 0
之所以结果不相同，原因在于第6行赋值的时候，并没有把类变量count变为1，而是f1对象自己生成了一个变量count，并初始化为1。而此时f2.count指向的仍然是类Foo的变量count，其值仍为0。
2. python动态语言特性
我们来看以下代码就明白了：
class test(object): pass t = test() print(t.count) # 会出错，因为count不存在 t.count = 1 print(t.count) # 不会出错，因为新创建了一个count
3. 通过类名来引用类变量
所以要把最开始的代码改成这样才不会出问题：
class Foo(object): count = 0 f1 = Foo() f2 = Foo() Foo.count = 1 print(f1.count, f2.count) # 结果: 1 1
可以用getter和setter来进行包装：
class Foo(object): count = 0 def get_count(self): return Foo.count def set_count(self, num): Foo.count = num f1 = Foo() f2 = Foo() Foo.set_count(1) print(f1.get_count(), f2.get_count()) # 结果: 1 1
为了支持在类的实例中操作静态变量，我们可以借助@property装饰器来这样写：
class Foo(object): _count = 0 # 不要直接操作这个变量，也尽量避免访问它 @property def count(self): return Foo._count @count.setter def count(self, num): Foo._count = num f1 = Foo() f2 = Foo() print f1.count, f1._count, f2.count, f2._count f1.count = 1 print f1.count, f1._count, f2.count, f2._count # 结果: 0 0 0 0 1 1 1 1
4. 类变量的封装
为了避免直接在外部对类变量进行操作，我们可以再进行封装，把类变量加双下划线__变成私有的，再使用@classmethod来实现：
class Foo(object): __count = 0 # 私有变量，无法在外部访问，Foo.__count会出错 @classmethod def get_count(cls): return cls.__count @classmethod def set_count(cls, num): cls.__count = num f1 = Foo() f2 = Foo() Foo.set_count(1) print(f1.get_count(), f2.get_count()) # 结果: 1 1
值得注意的是，此时__count是属于类Foo的私有变量，在类的外部无法访问私有变量__count，即使在类的内部也无法通过普通函数访问，甚至无法通过Foo.__count访问, 只能通过@classmethod来访问。
5. 扩展问题：如何将classmethod变成property?
直接在@classmethod前面加@property会报错：
TypeError: ‘classmethod’ object is not callable
实现起来比较复杂，目前来看有两种思路。
一种是实现一个property的子类，然后修改其 __get__ 方法。 另一种方式是使用元类 (__metaclass__)。
关于这一问题的讨论参见stackoverflow:
