在 Python 的对象模型中,实例的属性并不是直接存在于对象内部的字段,而是统一存放在一个名为 dict 的映射结构中。
理解实例 dict,本质上是在理解实例属性从何而来、属性如何被创建、查找与销毁以及实例命名空间的生命周期与作用边界。
一、实例 dict 的定义与本质
实例 dict 是一个字典对象,用于存储实例对象的"实例级属性"。
perl
class A: pass
a = A()a.x = 10
print(a.__dict__) # {'x': 10}type(a.__dict__) # <class 'dict'>
说明:
• a.dict 是实例命名空间(Instance Namespace)。
• 键是属性名(字符串),值是对应的属性值。
每个实例都有自己独立的 dict。因此:
apache
a1 = A()a2 = A()
a1.x = 1a2.x = 2
print(a1.__dict__) # {'x': 1}print(a2.__dict__) # {'x': 2}
实例之间不会共享 dict。
二、实例属性的创建机制:写入即绑定
实例属性并不需要提前声明。任何对实例属性的赋值操作,都会直接写入实例的 dict。
ini
a.y = 20
等价于:
javascript
a.__dict__['y'] = 20
这说明,Python 中实例属性是运行期动态绑定的。实例 dict 是属性创建的唯一存储位置(不考虑 slots 时)。
删除属性时同理:
css
del a.y# 等价于del a.__dict__['y']
三、实例 dict 在属性查找中的位置
当访问 a.attr 时,Python 使用以下固定顺序进行查找(简化版):
1、实例 a.dict
2、类 A.dict
3、父类的 dict(按 MRO 顺序)
4、若仍未找到,触发 getattr()
因此,实例 dict 具有非常高的优先级。
示例:
python
class A: x = 100 # 类属性
a = A()a.x = 10 # 实例属性
print(a.x) # 10print(A.x) # 100
原因是:
ini
a.__dict__ == {'x': 10}
实例属性会遮蔽(shadow)同名类属性。
四、实例 dict 的生命周期
实例 dict 的生命周期与实例对象完全一致。
1、创建时
ini
a = A()
此时:
ini
a.__dict__ == {}
实例创建完成后即拥有一个空的 dict。
2、使用期间
随着属性赋值、修改、删除,实例 dict 持续变化:
apache
a.x = 1a.y = 2del a.x
3、销毁时
当实例对象被垃圾回收:
css
del a
实例 dict 随实例一并销毁,不会留下任何"残余属性"。
因此,实例 dict 不具备跨实例、跨生命周期的持久性。
五、实例 dict 与方法、描述符的关系
1、实例方法不存放在实例 dict
python
class A: def f(self): pass
a = A()'a.f' in a.__dict__ # False
说明:
方法定义在类体内,存放于类 dict(此处为 A.dict)中,通过描述符机制动态绑定。
2、数据描述符优先级高于实例 dict
对于数据描述符(比如 property):
ruby
class A: @property def x(self): return 42
a = A()a.__dict__['x'] = 100
a.x # 42
说明:
数据描述符优先于实例 dict,但非数据描述符优先级要低于实例 dict。
六、实例 dict 与 slots 的限制关系
如果类定义了slots:
kotlin
class A: __slots__ = ('x',)
a = A()a.x = 1
此时:
python
hasattr(a, '__dict__') # False(默认)
说明:
slots 会移除实例 dict,实例属性改为使用静态结构存储,从根本上改变了实例命名空间模型。
若要显式保留:
kotlin
class A: __slots__ = ('x', '__dict__')
七、常见误解与澄清
误解 1:实例属性存放在类中
❌ 错误
✔ 正解:实例属性只存放在实例 dict 中。
误解 2:实例 dict 与类 dict 是同一个
❌ 错误
✔ 正解:它们是完全不同的命名空间。
误解 3:方法属于实例
❌ 错误
✔ 正解:方法属于类,通过描述符机制绑定实例。
误解 4:删除实例不会影响类属性
✔ 正确
实例 dict 的生命周期与类完全无关。
📘 小结
实例 dict 是实例级命名空间,用于存储对象在运行期动态绑定的属性。它以字典形式存在,生命周期与实例一致,在属性查找顺序中通常优先于类 dict。实例属性的赋值、修改与删除本质上都是对实例 dict 的操作。方法不存放在实例 dict 中,而是定义在类中并通过描述符机制动态绑定。
理解实例 dict 有助于掌握 Python 的属性模型、命名空间体系与对象生命周期管理。

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