Python 名称修改允许双向访问

Question

所以我遇到了一个非常有趣的 python 名称修改行为。 考虑以下代码

class C:
    def __init__(self):
        self.__c = 1
    
    @staticmethod
    def change(instance):
        print(dir(instance))
        print(instance.__c)
        print(instance._C__c)

在这里，我创建了一个私有字段 __c 并希望可以从类内直接访问它，并从类外通过 _C__c 访问它。因此，如果我们将 C 的实例传递给 C.change，第二次或第三次打印都应该失败。
让我们检查一下：

>>> c =  C()
>>> dir(c)
['_C__c', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'change']
>>> C.change(c)
['_C__c', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'change']
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首先，为了调试，我们使用dir(c) 打印c 的所有可用成员。然后我们调用 C.change 将变量 c 传递给它。
嗯，出乎意料，没有错误。
因此，change 中的第一次打印向我们展示了 instance 对象的所有可用条目。在这里，我们看到 __c 字段可用作 _C__c。这似乎没问题，因为我们不是通过自我访问，而是通过另一个变量。
从 'dir' 得到这样的输出，我希望 print(instance.__c) 会因 AttributeError 而失败。
然而，出乎意料的是，它工作得很好！
这真的让我很困惑，因为我不明白，为什么__c 可以访问，如果设计如此，那么为什么它没有在dir 输出中列出？

Answer 1

每当您在类中写入__c 时，它都会在文本上被_<classname>__c 替换。它不是动态执行的，它是在解析阶段完成的。因此，解释器永远不会看到__c，只会看到_<classname>__c。这就是为什么_C__c 只出现在dir(instance) 中的原因。

引用the docs:

[...] 在为它们生成代码之前，私有名称被转换为更长的形式。转换插入类名，删除前导下划线并在名称前面插入一个下划线。例如，出现在名为Ham 的类中的标识符__spam 将转换为_Ham__spam。这种转换与使用标识符的语法上下文无关。 [...]

因此，它仅适用于点属性访问（x.y），不适用于通过(get|set)attr进行的动态访问：

>>> class Foo:
...     def __init__(self):
...         setattr(self, '__x', 'test')
... 
>>> Foo().__x
'test'

Answer 2

__-prefixed 名称可以正常工作，因为在类自己的方法中。由于name-mangling，只有在类（包括其子类中）外部需要修改后的名称才能访问该属性。