python世界

python中的 __init__和 __new__

2018-09-10  本文已影响29人  东方胖

摘要

本笔记重点理清了以下几个问题：

__init__ 不是构造函数， __new__ 才是python类的构造函数

__init__()比较简单，一个类被实例化的时候，一定会调用这个函数，它可以带任意数量的参数。初学python时容易误解， __init__ 是python类的构造函数 ，其实不是。
注意下面这个例子：

class Person(object):
    def __init__(self, height, weight):
        print "Call __init__ func"
        self.h = height
        self.w = weight

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print "Call __new__ func"
        print "Class is", cls
        print "Arguments are", args

p = Person(180, 85)
print p.h, p.w

再python27环境中运行以后， 输出：

Call __new__ func
Traceback (most recent call last):
Class is <class '__main__.Person'>
Arguments are (180, 85)
    print p.h, p.w
AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'h'

为什么解释器会抱怨找不到属性 h?明明已经在 __init__中的函数进行了初始化。仔细看输出，并没有发现 print "Call __init__ func" 这句被打印出来，这说明，__init__函数没有被调用。原因是，解释器调用 __init__ 函数时，传入了一个 self 参数，这个参数就是已经实例化后的实例引用，它是通过 __new__来构造的实例引用。
__new__ 没有显式写 return 语句，默认返回了None, 因此 在调用 __init__ 时， self 等于 None， self.h 的语句导致了 AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'h' 的异常
所以， 重写 __new__ 时， 必须要返回一个有效的实例
上例中，将 __new__改为：

def __new__(cls, *args, **kwargs++):
        print "Call __new__ func"
        print "Class is", cls
        print "Arguments are", args
        return super(Person, cls).__new__(cls, args)

就可以正确运行。
调用的顺序是：
先调用 __new__函数，返回一个实例引用， 作为参数(self) 传给 __init__函数， 后者再初始化参数

__init__() 的返回类型必须是None。

上面这段代码重新覆盖了 __init__( ) ，但是它什么也不做， 当我们实例化 Demo的时候， d会自动调用 __init__( ) 。类绑定了一个方法foo，调用foo为实例插一个属性a并赋值。Python在实例化Demo的时候，把类属性 flag也初始化了，这一步不是 在 __init__做的，所以创建实例这个动作并不是等到调用__init__才完成的。
由此可见
1、__init__ 函数是在实例创建以后第一个调用的函数，而不是依靠它才创建的实例。
2、实例的构造，其实是Python解释器自动完成的，当我们写下 d = Demo() , 解释器把实例绑定的函数，类属性都准备妥当，同时又调用__init__函数。

__new__ 能等同于静态语言的构造函数吗？

class Person:
    def __init__(self, height, weight):
        print "Call __init__ func"
        self.h = height
        self.w = weight

    @staticmethod
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print "Call __new__ func"
        print "Class is", cls
        print "Arguments are", args
        return Person()

p = Person(180, 85)

这段代码只会调 __init__ 函数， 因为类没有继承 object。在python2.2以后，python统一了古典类和新式类。早期版本的对象，它涵盖了内建类型，用户自定义类型，object, type。新式类将这些对象统一到object的子类树下。所以以上关于 __init__ 和 __new__ 的讨论都是在新式类的框架下而言，但本篇重点不在记述这些对象区别，所以， 将__new __ 等同于构造函数来理解也必须是在新式类的框架下

看一段C++的代码：

class MyClass( ) 
{
public:  
       static MyClass* createInstance( ) {
                MyClass * inst = new MyClass(10);
                //...
                 return inst;
       }
private:
       explicit MyClass(int num = 0);
};

这是C++的一种实例生成的模式，将实例构建封装起来，在一些游戏框架，比如cocos中可以见到，它通常可能还有一个虚函数叫 init。这种写法的好处之一是，将复杂 的构建过程封装，对外暴露只需要一个createInstance函数，构建逻辑都在内部。
扯到这里，是因为我觉得 __new__ 函数和这种构建函数很像。 在整个python中， __new__并不能类比构造函数，但和本例中的C++例子类似。
它们都有如下的特征：

__new__在python中，就是一个实例创建函数，由于用法上的简洁和直观，大多数时候，可以把 __init__ 和 __new__ 当成类的构造函数。

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