为何无法为pygame.Surface对象添加新属性？

当创建普通Python对象时，可为其分配__init__()方法中未定义的属性：

class Test:
    pass

test = Test()
test.Something = 0

但使用Pygame的Surface对象时却无法实现，代码如下：

import pygame

pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode()
print(type(screen))

red = (255, 0, 0)
blue = (0, 0, 255)

screen.turn = 0
while True:
    if (screen.turn):
        screen.fill(blue)
    else:
        screen.fill(red)

    screen.turn = 1 - screen.turn

    pygame.event.pump()
    pygame.display.update()

运行后抛出AttributeError异常，输出如下：

pygame 2.1.2 (SDL 2.0.18, Python 3.9.13)
Hello from the pygame community. https://www.pygame.org/contribute.html
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/armaho/Programs/Python/main.py", line 10, in <module>
    screen.turn = 0
AttributeError: 'pygame.Surface' object has no attribute 'turn'
<class 'pygame.Surface'>

核心原因在于两类对象的实现机制不同：

• 你自定义的Test类是纯Python实现的类，这类类默认会给每个实例分配__dict__属性，专门用于存储实例的动态属性，因此可以随意添加未预先定义的属性。
• 而pygame.Surface是C扩展实现的类（属于Python的扩展类型），这类类出于性能优化或设计规范的考虑，默认不会为实例提供__dict__，自然无法动态添加新属性。只有当扩展类开发者特意在类定义中启用__dict__支持，或者实现了__setattr__方法时，才能动态添加属性。

解决思路很简单：不要试图给Surface对象附加状态，单独用变量管理你的自定义状态即可，修改后的代码示例：

import pygame

pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode()
print(type(screen))

red = (255, 0, 0)
blue = (0, 0, 255)

turn = 0  # 单独用变量管理状态
while True:
    if turn:
        screen.fill(blue)
    else:
        screen.fill(red)

    turn = 1 - turn

    pygame.event.pump()
    pygame.display.update()

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Armaho