Python 的类的下划线命名有什么不同

Python 中类的下划线命名主要体现在以下几个方面：单下划线前缀、双下划线前缀、单下划线后缀、双下划线前后缀。首先，单下划线前缀 _variable 表示这是一个受保护的成员，它告诉其他程序员这是内部使用的, 但这种约定在Python中不是强制的。接下来，双下划线前缀 __variable 触发了名称改写，这是一种在Python中实现变量名私有化的方式。单下划线后缀 variable_ 主要是为了避免命名冲突，尤其是当变量名与Python关键字冲突时使用。最后，双下划线前后缀 __variable__ 通常是指Python的魔术方法（如：__init__、__str__等），它们有特殊的用途和规定的调用时机。下面将详细讲解这些命名之间的不同和应用场景。

一、单下划线前缀

在类中使用单下划线前缀的变量或方法，表示这是类的保护成员。Python社区的约定将它们看作是“非公开的”，即这些成员不应该直接被外部访问。虽然在Python中，这仅仅是一个约定，并没有像其他语言那样通过访问权限控制来强制执行。在实践中，单下划线前缀的成员依然可以被外部访问，但这样做被视作不符合Python编码风格，可能会导致非预期的行为。

例如，你可以如下定义一个类：

class MyContAIner:

    def __init__(self):
        self._internal_variable = 10
        self.public_variable = 20
    def _internal_method(self):
        pass

在这个例子中，_internal_variable 和 _internal_method 应该只在类的内部使用。而 public_variable 则可以自由地被外部访问和修改。

二、双下划线前缀

使用双下划线前缀的成员被解释器视作私有成员。在Python中，这通过名称改写（name mangling）机制来实现。当解释器遇到双下划线前缀的成员时，它会将这个成员的名字改写为_ClassName__memberName的格式，从而在类外部难以访问到它。

这是一个示例：

class MyPrivateContainer:

    def __init__(self):
        self.__private_variable = 30
    def __private_method(self):
        pass
    def public_method(self):
        return self.__private_variable  # 这里可以访问到__private_variable
container = MyPrivateContainer()
print(container.__private_variable)  # 这在外部是不能直接访问的，会抛出AttributeError

在这个例子中，__private_variable 和 __private_method 不能被直接从类外部访问。要注意的是，这种改写不是真正的阻止了外部访问，而是变得更加困难了。

三、单下划线后缀

单下划线后缀使用得不是很多，通常是为了避免与Python的关键字产生命名冲突。这是很简单的命名技巧，当变量、方法或类的名字与内置名称或者关键字相撞时，就在其后加上单下划线。

例如，class_ 或 def_ 可以避免与class和def关键字冲突。

四、双下划线前后缀

双下划线前后缀的名称被保留给特殊的用途，如魔术方法。它们在Python中有特定的意义和作用。这些方法通常是Python内部机制调用的，比如对象创建时的构造器__init__，或者定义对象的字符串表达方式的__str__。

用户自定义的名称最好不要使用双下划线前后缀，以免与未来Python语言的变化发生冲突。例如：

class MyClass:

    def __init__(self, value):
        self.__value = value
    def __str__(self):
        return f"MyClass with value: {self.__value}"

__init__ 和 __str__ 是Python类中常用的魔术方法。它们分别在对象创建和转换为字符串时被调用。

通过上述描述，我们可以看到Python中类的下划线命名方式是具有特定含义的。正确地利用这些命名约定，可以让代码更加规范和容易理解。

相关问答FAQs：

1. 为什么在 Python 类命名中要使用下划线？

在 Python 中，下划线命名规则通常用于表示变量、属性或方法的访问级别和约定。下划线命名有助于提高代码的可读性和维护性，并遵循了一些 Python 社区的约定和最佳实践。

2. Python 中的单下划线和双下划线前缀的区别是什么？

在 Python 类的命名中，单下划线和双下划线有着不同的含义：

• 单下划线（_）前缀表示该属性或方法是类的内部使用，通常被视为私有变量，建议不要直接访问或修改。

• 双下划线（__）前缀表示该属性或方法是类的私有变量，Python 会使用名称修饰来实现名称改写（name mangling）的机制，防止子类意外覆盖父类的属性或方法。

3. 类中使用双下划线作为前缀是否意味着绝对的私密性？

虽然使用双下划线前缀可以使属性或方法在类外部被难以访问，但并不意味着绝对的私密性。在 Python 中，可以通过一些方法来绕过名称修饰机制，访问到类的私有成员。

然而，Python 社区一般遵循使用单下划线和双下划线前缀的约定，将其作为一种暗示，希望开发者在使用类的属性或方法时，遵循一些约定，以保持代码的一致性和可读性。所以，最好还是遵守这种约定，尊重类的设计意图，尽量不去直接访问私有成员。

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