Python类静态成员的‘半静态’行为机制解析

先看你给出的测试代码：

class Test:
    x = 0
    y = 'ok'
    z = [1, 2, 3]

t1 = Test()
t2 = Test()

猜想验证 #

猜想1：不可变类型初始指向同一实例，赋值时指向不同地址 #

正确。int、str这类不可变类型的对象一旦创建就无法修改内容。初始时t1.x和t2.x都没有自己的实例属性，会去类Test的属性里查找，所以指向同一个0对象。当执行t1.x = 5时，是给t1实例新增了一个名为x的属性，指向新创建的5对象；同理t2.x =7是给t2新增属性指向7，此时两个实例的x就指向不同内存地址了。

猜想2：Python没有真正的静态成员，Test.x是遍历重分配所有实例x的语法糖 #

错误。Python不存在所谓的“遍历重分配实例属性”的逻辑。Test.x是类的属性，存储在类对象的__dict__中。当实例没有自己的同名属性时，会沿着继承链向上查找类的属性；当你修改Test.x时，只是修改了类对象的属性值，后续实例查找x时（只要实例自己没定义x）就会拿到新的值，根本不会去修改实例的属性。

猜想3：Test.z未被重分配，仅调用方法修改，所以影响所有实例 #

部分正确，但表述不准确。Test.z += [4]本质是调用列表的__iadd__方法，属于原地修改列表对象的内容，并没有给Test.z重新赋值新的列表对象。而t1.z += [5]时，因为t1没有自己的z属性，所以会先找到类的z对象，然后调用它的__iadd__方法原地修改，所有共享这个列表的实例（包括t2和Test本身）都会看到修改后的结果。如果是执行t1.z = [1,2]，那就是给t1新增了自己的z属性，之后t1.z就和类的z无关了。

Python类成员的实际机制 #

Python里没有传统意义上的“静态成员”，类中定义的属性是类属性，属于类对象本身：

1. 属性查找顺序：当你访问instance.attr时，Python会先在实例自己的__dict__（实例属性字典）里找attr；如果找不到，就去实例所属类的__dict__里找；再找不到就去父类的__dict__里找，直到找到或者抛出AttributeError。
2. 不可变类属性与实例属性的分离：当你给实例赋值instance.attr = value时，不管类里有没有同名的attr，都会在实例的__dict__里新增这个属性，之后访问instance.attr就会优先用实例自己的属性，和类属性彻底分离。这就是为什么修改不可变类属性后，实例能看到变化，但给实例赋值后就独立了。
3. 可变类属性的共享特性：对于列表、字典这类可变对象，类属性存储的是对象的引用。当你通过实例或类调用可变对象的原地修改方法（比如list.append、dict.update）时，修改的是同一个对象的内容，所有共享这个引用的实例和类都会看到变化。只有当你给实例赋值新的可变对象时，才会让实例拥有独立的属性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Rares Dima