Python继承中int与list类变量表现差异原因及统一实现咨询

这个问题其实戳中了Python里类变量一个很容易踩的坑——不可变对象和可变对象在类继承中的行为差异，咱们来慢慢捋清楚：

一、先搞懂为什么n和lines表现不一样 #

1. 关于不可变对象n #

n是整数，属于不可变类型。当你调用B.Add('hello')时，cls.n += 1这个操作其实是：

• 先读取父类A中n的值（0）
• 计算0 + 1 = 1
• 给子类B创建一个属于它自己的类变量n，并赋值为1

之后B的n就和父类A的n彻底分家了，同理C调用Add时也会生成自己的n，所以最后两个子类的n都是独立的，值为1。

2. 关于可变对象lines #

lines是列表，属于可变类型。cls.lines.append(line)这个操作是直接在原列表对象上修改，而不是创建新的列表。
因为B和C一开始都没有定义自己的lines类变量，所以它们会一直引用父类A的那个lines列表。不管是B还是C调用Add，都是在同一个列表里追加元素，最后自然会看到两个子类的lines都包含['hello', 'world']。

二、让lines和n行为一致的解决方案 #

你不想在每个子类里重新声明lines，那咱们可以在父类里做手脚，让每个子类自动拥有自己的lines：

方法1：用__init_subclass__（推荐，Python3.6+支持） #

__init_subclass__是Python3.6新增的钩子，当子类被定义时会自动调用。我们在父类A里添加这个方法，给每个子类初始化独立的lines：

class A():
    n = 0
    lines = []
    @classmethod
    def Add(cls, line):
        cls.n += 1
        cls.lines.append(line)
    
    def __init_subclass__(cls):
        super().__init_subclass__()
        cls.lines = []  # 每个子类创建时都初始化自己的lines列表

class B(A):
    pass

class C(A):
    pass

B.Add('hello')
C.Add('world')
print(B.lines, B.n)  # 输出：['hello'] 1
print(C.lines, C.n)  # 输出：['world'] 1

方法2：在Add方法中动态检查（兼容旧版本Python） #

如果你的Python版本低于3.6，可以在Add方法里检查当前类是否有自己的lines，没有就创建：

class A():
    n = 0
    lines = []
    @classmethod
    def Add(cls, line):
        cls.n += 1
        # 检查当前类是否拥有独立的lines，没有则创建
        if not hasattr(cls, 'lines'):
            cls.lines = []
        cls.lines.append(line)

class B(A):
    pass

class C(A):
    pass

B.Add('hello')
C.Add('world')
print(B.lines, B.n)  # 输出：['hello'] 1
print(C.lines, C.n)  # 输出：['world'] 1

这样就能让lines和n一样，每个子类都拥有独立的实例啦。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者iain