在 Python 的對(duì)象模型中，__class__是每個(gè)對(duì)象都具備的重要屬性，它指向?qū)ο笏鶎俚摹邦?lèi)對(duì)象”（class object），是運(yùn)行期類(lèi)型系統(tǒng)的核心基石。通過(guò)它，Python 實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)類(lèi)型識(shí)別、方法查找、繼承鏈遍歷與類(lèi)型檢查等關(guān)鍵機(jī)制。

一、什么是 __class__？

__class__ 是所有 Python 對(duì)象（包括函數(shù)、類(lèi)、實(shí)例、模塊、數(shù)字等）都擁有的屬性，它記錄了“該對(duì)象實(shí)際屬于哪個(gè)類(lèi)”。

示例：

#

它等價(jià)于：

type(x)

因此可以理解為：__class__ 是對(duì)象的運(yùn)行期“類(lèi)型指針”。

任何對(duì)象在 Python 中的行為（方法、屬性查找、繼承關(guān)系等）都依賴(lài)于 __class__ 所指向的類(lèi)。

二、__class__ 的設(shè)計(jì)目的

Python 是動(dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言，對(duì)象在運(yùn)行時(shí)才能確定其類(lèi)型。

因此對(duì)象必須持有一個(gè)指向其類(lèi)的引用，用于：

? 確定對(duì)象有哪些屬性 / 方法

? 查找 MRO（方法解析順序）

? 執(zhí)行 isinstance()、issubclass() 檢查

? 框架、調(diào)試器、序列化工具進(jìn)行反射

? 根據(jù)類(lèi)對(duì)象構(gòu)建新實(shí)例（工廠模式等）

例如：

print(a.__class__)  # 可能輸出：

此引用在整個(gè)生命周期保持穩(wěn)定。

三、__class__ 的結(jié)構(gòu)與其不變性

（1）每個(gè)對(duì)象都有 __class__

包括：

? 實(shí)例對(duì)象 (a = A())

? 類(lèi)對(duì)象自身 (A.__class__)

? 模塊對(duì)象

? 函數(shù)對(duì)象

? 數(shù)字、字符串、列表……

? 類(lèi)型對(duì)象本身

示例：

# 

類(lèi)的類(lèi)型是 type。

（2）__class__ 通常不可更改（或不應(yīng)更改）

部分情況下可以修改，但極不建議：

x.__class__ = B   # 可行，但破壞對(duì)象內(nèi)部結(jié)構(gòu)

這種行為會(huì)破壞實(shí)例布局與內(nèi)存結(jié)構(gòu)，往往導(dǎo)致不可預(yù)期的錯(cuò)誤。

（3）obj.__class__ is type(obj) 恒成立

無(wú)論對(duì)象類(lèi)型為何：

obj.__class__ is type(obj)  # True

兩者是同一語(yǔ)義。

四、__class__在 Python 對(duì)象系統(tǒng)中的用途

（1）決定屬性查找路徑

訪問(wèn)對(duì)象屬性時(shí)，解釋器會(huì)：

1、查對(duì)象實(shí)例字典（__dict__）

2、查 __class__

3、查 MRO（父類(lèi)鏈）

__class__ 是類(lèi)查找的起點(diǎn)。

（2）支撐反射與動(dòng)態(tài)創(chuàng)建對(duì)象

框架常用：

obj.__class__.__dict__

例如 Django ORM、Pydantic、FastAPI、序列化庫(kù)（pickle/dill）大量依賴(lài) __class__。

（3）用于類(lèi)型判斷

與 的底層原理都與 __class__ 相關(guān)。

（4）支持運(yùn)行期動(dòng)態(tài)派發(fā)

Python 是動(dòng)態(tài)綁定語(yǔ)言，方法不會(huì)在編譯期綁定，必須從 __class__ 開(kāi)始查找。

五、__class__ 與類(lèi)對(duì)象的關(guān)系

類(lèi)本身也是對(duì)象，它也有 __class__：

# 

? 所有類(lèi)對(duì)象由 type 類(lèi)負(fù)責(zé)構(gòu)建

? type 是 Python 對(duì)象系統(tǒng)的頂層

自反結(jié)構(gòu)：

type.__class__ is type   # True

這是 Python 類(lèi)系統(tǒng)的“封閉自指”特性，用于構(gòu)建元類(lèi)（metaclass）機(jī)制。

六、典型應(yīng)用場(chǎng)景與實(shí)踐示例

（1）獲取對(duì)象所屬類(lèi)名

    print(obj.__class__.__name__)

（2）通過(guò)類(lèi)構(gòu)造新對(duì)象（工廠模式）

new_obj = obj.__class__()

這在序列化工具、高階框架中極常見(jiàn)。

（3）動(dòng)態(tài)檢測(cè)對(duì)象類(lèi)型

    ...

比 isinstance 更嚴(yán)格（不接受子類(lèi)）。

（4）元類(lèi)中根據(jù)類(lèi)結(jié)構(gòu)做自動(dòng)化處理

    pass

元類(lèi)利用 __class__ 構(gòu)建新的類(lèi)對(duì)象。

（5）調(diào)試：打印對(duì)象類(lèi)型信息

print(type(obj), obj.__class__)

兩者永遠(yuǎn)一致，適用于調(diào)試框架底層邏輯。

七、常見(jiàn)陷阱與注意事項(xiàng)

（1）不要隨意修改 __class__

即使能修改，也會(huì)破壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)：

x.__class__ = B

若 B 使用完全不同的布局（例如 __slots__），將導(dǎo)致內(nèi)存錯(cuò)亂。

（2）__class__ 不等于模塊路徑

不能用于導(dǎo)入：

# 錯(cuò)誤

需要使用：

name = obj.__class__.__name__

（3）類(lèi)方法、實(shí)例方法的 __class__ 是 function / method 類(lèi)型

例如：

print(a.static_method.__class__)   #

? 實(shí)例方法：通過(guò)類(lèi)訪問(wèn)是函數(shù)，通過(guò)實(shí)例訪問(wèn)是綁定方法。

? 類(lèi)方法：總是綁定方法（綁定到類(lèi)）。

? 靜態(tài)方法：總是函數(shù)。

（4）__class__ 與 __dict__、MRO 構(gòu)成反射三大件

反射場(chǎng)景常用：

print(cls.__mro__)

小結(jié)

__class__ 是 Python 動(dòng)態(tài)類(lèi)型系統(tǒng)中最關(guān)鍵的屬性之一，用于記錄對(duì)象的實(shí)際類(lèi)型并連接到其類(lèi)對(duì)象。所有屬性查找、方法分派、繼承鏈遍歷、類(lèi)型檢查以及框架反射，都以它為起點(diǎn)。它在對(duì)象定義時(shí)確定，通常不應(yīng)被修改。

理解 __class__ 可以幫助開(kāi)發(fā)者更深入掌握 Python 的對(duì)象模型、元類(lèi)機(jī)制與動(dòng)態(tài)行為，對(duì)設(shè)計(jì)大型系統(tǒng)、框架或工具尤為重要。

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