Python類方法__init__和__del__構造、析構過程分析

最近學習《Python參考手冊》學到Class部分，遇到了類的構造析構部分的問題：

1、什麼時候構造？
2、什麼時候析構？
3、成員變數如何處理？
4、Python中的共用成員函數如何訪問？
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探索過程：
1、經過尋找，Python中沒有專用的構造和解構函式，但是一般可以在__init__和__del__分別完成初始化和刪除操作，可用這個替代構造和析構。還有一個__new__用來定製類的建立過程，不過需要一定的配置，此處不做討論。
2、類的成員函數預設都相當於是public的，但是預設開頭為__的為私人變數，雖然是私人，但是我們還可以通過一定的手段訪問到，即Python不存在真正的私人變數。如：

代碼如下:

__priValue = 0 # 會自動變形為"_類名__priValue"的成員變數

3、由於Python的特殊性，全域成員變數是共用的，所以類的執行個體不會為它專門分配內容空間，類似於static，具體使用參看下面的例子。

測試1：

代碼如下:

# encoding:utf8

class NewClass(object):
num_count = 0 # 所有的執行個體都共用此變數，即不單獨為每個執行個體分配
def __init__(self,name):
self.name = name
NewClass.num_count += 1
print name,NewClass.num_count
def __del__(self):
NewClass.num_count -= 1
print "Del",self.name,NewClass.num_count
def test():
print "aa"

aa = NewClass("Hello")
bb = NewClass("World")
cc = NewClass("aaaa")

print "Over"

調試運行：

代碼如下:

Hello 1
World 2
aaaa 3
Over
DeException l Hello 2
AttributeError: "'NoneType' object has no attribute 'num_count'" in > ignored
Exception AttributeError: "'NoneType' object has no attribute 'num_count'" in > ignored

我們發現，num_count 是全域的，當每建立一個執行個體，__init__()被調用，num_count 的值增一，當程式結束後，所有的執行個體會被析構，即調用__del__() 但是此時引發了異常。查看異常為 “NoneType” 即 析構時NewClass 已經被記憶體回收，所以會產生這樣的異常。

但是，疑問來了？為什麼會這樣？按照C/C++等語言的經驗，不應該這樣啊！經過尋找資料，發現：

Python的記憶體回收過程與常用語言的不一樣，Python按照字典順序進行記憶體回收，而不是按照建立順序進行。所以當系統進行回收資源時，會按照類名A-Za-z的順序，依次進行，我們無法掌控這裡的流程。

明白這些，我們做如下嘗試：

代碼如下:

# encoding:utf8

class NewClass(object):
num_count = 0 # 所有的執行個體都共用此變數，即不單獨為每個執行個體分配
def __init__(self,name):
self.name = name
NewClass.num_count += 1
print name,NewClass.num_count
def __del__(self):
NewClass.num_count -= 1
print "Del",self.name,NewClass.num_count
def test():
print "aa"

aa = NewClass("Hello")
bb = NewClass("World")
cc = NewClass("aaaa")

del aa
del bb
del cc

print "Over"

調試輸出：

代碼如下:

Hello 1
World 2
aaaa 3
Del Hello 2
Del World 1
Del aaaa 0
Over

OK，一切按照我們預料的順序發生。
但是，我們總不能每次都手動回收吧？這麼做Python自己的記憶體回收還有什麼意義？

SO，繼續尋找，我們還可以通過self.__class__訪問到類本身，然後再訪問自身的共用成員變數，即 self.__class__.num_count , 將類中的NewClass.num_count替換為self.__class__.num_count 編譯運行，如下：

代碼如下:

# encoding:utf8

class NewClass(object):
num_count = 0 # 所有的執行個體都共用此變數，即不單獨為每個執行個體分配
def __init__(self,name):
self.name = name
self.__class__.num_count += 1
print name,NewClass.num_count
def __del__(self):
self.__class__.num_count -= 1
print "Del",self.name,self.__class__.num_count
def test():
print "aa"

aa = NewClass("Hello")
bb = NewClass("World")
cc = NewClass("aaaa")

print "Over"

結果：

代碼如下:

Hello 1
World 2
aaaa 3
Over
Del Hello 2
Del World 1
Del aaaa 0

Perfect！我們完美地處理了這個問題！

PS:

書上又提到了一些問題，在這裡作補充（僅作為參考）：

__new__()是唯一在執行個體建立之前執行的方法，一般用在定義元類時使用。

del xxx 不會主動調用__del__方法，只有引用計數==0時，__del__()才會被執行，並且定義了__del_()的執行個體無法被Python的迴圈垃圾收集器收集，所以盡量不要自訂__del__()。一般情況下，__del__() 不會破壞垃圾處理器。

實驗中發現記憶體回收自動調用了__del__, 這與書上所說又不符，不知是什麼原因，需要繼續學習。

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