Python类变量与实例变量：为何字典与int表现存在差异？

测试代码 #

class Animal:
    x = {}
    y = 0
    def __init__(self):
        pass


animal1 = Animal()
animal2 = Animal()

animal1.x['num'] = 14
animal1.y = 14

print(animal2.x)
print(animal2.y)

输出结果 #

{'num': 14}

0

疑问 #

作为Python面向对象编程新手，我测试时发现：修改类变量字典x的元素后，另一个实例animal2的x也变化；给animal1的y赋值14后，animal2的y仍为0。为何字典被类变量共享，int却成为实例独有变量？我原预期两者均不变。

核心逻辑：可变/不可变对象的操作差异 #

Python中类变量默认由所有实例共享，但你对x和y执行的操作本质完全不同：

1. 字典x：修改共享对象的内部内容
   x = {}是类级别定义的可变对象（字典属于可变类型）。当你执行animal1.x['num'] = 14时，并没有给animal1创建新的实例变量x，只是通过实例引用到了类变量指向的那个字典对象，直接修改了它的内部元素。因为所有实例共享这个字典对象，所以animal2.x会同步看到变化。

2. 整数y：创建实例变量覆盖类变量
   y = 0是类级别定义的不可变对象（整数属于不可变类型）。当你执行animal1.y = 14时，由于整数无法被修改，Python会直接在animal1的实例命名空间里创建一个新的实例变量y，它会覆盖对类变量y的引用。此时animal1使用的是自己的实例变量y，而animal2依然引用类变量y，因此两者值不同。

验证实例变量的存在 #

可以通过__dict__属性查看实例的专属变量：

print(animal1.__dict__)  # 输出: {'y': 14}，说明animal1有自己的y，x仍指向类变量
print(animal2.__dict__)  # 输出: {}，说明animal2无专属变量，所有属性取类变量

让字典成为实例独有 #

如果想让每个实例拥有独立的字典x，需要在__init__中初始化实例变量：

class Animal:
    def __init__(self):
        self.x = {}  # 每个实例创建时生成新的字典
        self.y = 0

animal1 = Animal()
animal2 = Animal()
animal1.x['num'] = 14
animal1.y = 14
print(animal2.x)  # 输出: {}
print(animal2.y)  # 输出: 0

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Michael Ojoko