类中函数的 Python 前向声明答案

【问题标题】：Python forward-declaration of functions inside classes类中函数的 Python 前向声明
【发布时间】：2011-03-06 20:27:39
【问题描述】：

我第一次接触 Python，却被困在这里：

class A:
    def __init__(self):
        a = foo("baa")

class B(A):
    b = foo("boo")

def foo(string):
    return string

此时我加载了上面的文件（名为classes）并且发生了这种情况：

$ python
Python 2.6.1 (r261:67515, Jun 24 2010, 21:47:49) 
[GCC 4.2.1 (Apple Inc. build 5646)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> from classes import *
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "classes.py", line 5, in <module>
    class B(A):
  File "classes.py", line 6, in B
    b = foo("boo")
NameError: name 'foo' is not defined

注意 B 类中的错误，其中 foo 是直接调用的，而不是从 __init__ 调用的。还要注意我还没有实例化类B。

第一个问题：

为什么返回错误？我没有实例化一个类。

继续前进。通过将foo() 的定义移到上面几行来解决“问题”：

def foo(string):
    return string

class A:
    def __init__(self):
        a = foo("baa")

class B(A):
    b = foo("boo")

现在可以了

>>> x = B()
>>> x.b
'boo'

但我做不到

>>> y = A()
>>> y.a
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: A instance has no attribute 'a'

其他问题：

__init__ 有什么我不明白的地方？

我不认为这与forward declaration 相同，因此我希望这个问题不是重复的。

顺便说一句，我的目标是实现 DSL，但这主要是让自己学习 Python 的借口。

【问题讨论】：

标签： python class-design forward-declaration

【解决方案1】：

首先，在B 类中，函数foo() 在被声明之前被调用。 A 没有这个问题，因为 foo() 只在类被实例化时调用——在函数 foo 定义之后。

对于第二个问题，y.a 不起作用，因为您没有说self.a = foo('stirng')。 a = foo('stirng') 只在__ init __ 的范围内创建变量a。

理想的__ init __ 函数将变量分配给实例self。

【讨论】：

这是一个输入速度非常快的字符串。
感谢您的第二个回答。我一定在某个地方错过了。这也回答了一些关于范围的问题。关于第一个问题：我认为 foo() 只会在类 B 被实例化之后被调用。我错了。谢谢！

【解决方案2】：

您对__init__ 不了解的是，它仅在您实例化（即创建）类A 时才被调用。由于您的代码中没有任何地方真正创建了此类的实例，因此您永远不会调用它的初始化程序，因此永远不会遇到前向声明。

一般来说，前向声明在 Python 中不是问题，因为只有在调用必要的函数时才会评估引用。这里的问题是类定义在定义时执行。更具体地说，当 Python 解释器遇到 class 语句时会发生以下情况：

它定义了一个新的命名空间（局部变量的字典）来保存所有代码。
它执行类定义中的代码。
它将存储在本地命名空间中的所有内容放入类__dict__。
它关闭新命名空间并将新类添加到模块命名空间。

当然，你不需要知道这些来定义一个类；您只需要记住，类定义中的任何内容都将在首次定义类时执行！（这很少会成为问题，因为类级变量一开始并不常见，通常不需要在定义时动态设置。）

函数定义中也会出现这个问题：当你这样做时

def foo(x=bar()): pass

然后bar 将在定义foo 时被调用一次，并且永远不会再调用一次。

尝试运行以下代码，看看它是否能澄清问题：

class A():
    def __init__(self):
        self.a = foo()

a = A()

def foo():
    pass

【讨论】：

代码没有运行：NameError: global name 'foo' is not defined。但我明白你的意思。
@lorenzog：是的，这就是重点：如果您实际尝试初始化类，则会发生与上述相同的事情，因为那时您正在查找尚未定义的名称。跨度>

【解决方案3】：

class A:
    def __init__(self):
        a = foo("baa")

class B(A):
    b = foo("boo")

a 是一个实例属性 - 每个 A 都有自己的一个变量，并且 foo("baa") 仅在您创建 A 对象时进行评估。

b 是一个类属性 - 每个 B 对象共享 b 的相同副本，并且在定义类时评估 foo("boo")。

一般来说，您可以引用尚不存在的函数和类只要在您评估引用之前定义它们（即在您实际尝试之前）调用函数）。

【讨论】：