代码收藏家技术教程 2025-02-26

Python与下划线（三）名称改写机制避免冲突

在Python中，双下划线（__）前缀的变量名和方法名会触发名称改写（name mangling）机制，这是Python为了避免子类与父类之间的命名冲突而设计的一种特性。名称改写机制会将类中的双下划线前缀的变量名或方法名改写为_ClassName__variableName或_ClassName__methodName的形式，其中ClassName是定义该变量或方法的类的名称。

名称改写机制的工作原理

当你在一个类中定义了一个双下划线前缀的属性或方法时，Python解释器会在内部将其名称改写为包含类名的形式。这样做的目的是确保当子类继承了父类，并且子类中也定义了相同名称的双下划线属性或方法时，它们不会相互冲突。

示例

以下是一个简单的示例，展示了名称改写机制是如何工作的：

class Parent:
    __private_var = "I am from Parent"

    def __init__(self):
        self.__init_var = "Initialized in Parent"

    def show_vars(self):
        print(self.__private_var)
        print(self.__init_var)

class Child(Parent):
    __private_var = "I am from Child"

    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.__init_var = "Initialized in Child"

    def show_parent_vars(self):
        # 尝试访问父类的私有变量，由于名称改写，这里访问的是子类自己的变量
        print(self.__private_var)  # 输出: I am from Child
        # 要访问父类的私有变量，需要使用改写后的名称
        print(self._Parent__private_var)  # 输出: I am from Parent

# 创建子类实例
child = Child()
child.show_parent_vars()
# 尝试直接调用父类的方法，该方法会访问其自己的私有变量
child.show_vars()  # 输出:
# I am from Parent
# Initialized in Parent

在上面的示例中，Parent类定义了两个双下划线前缀的变量：__private_var和__init_var。当Child类继承Parent类时，它尝试定义自己的__private_var变量。由于名称改写机制，Child类中的__private_var实际上被改写为_Child__private_var，因此它与Parent类中的__private_var（被改写为_Parent__private_var）是不同的变量。

使用场景

名称改写机制主要用于以下场景：

避免子类与父类之间的命名冲突：当子类需要定义与父类同名的属性或方法时，可以使用双下划线前缀来避免冲突。
实现私有属性或方法的封装：虽然Python没有真正的私有属性或方法（因为总是可以通过名称改写后的形式访问），但双下划线前缀通常被视为一种约定，表明这些属性或方法是“私有”的，不应该被外部直接访问。