python---构造函数、析构函数

构造函数

在 Python 中，构造函数指的是一个特殊的实例方法，名为 :

__init__ #（注意，前后都是两个下划线）。

构造函数的作用

1、初始化新创建的对象：当一个类的实例被创建后（即内存空间被分配之后），init 方法会立即被自动调用。

2、为对象的属性设置初始值：这是它最主要的工作。你可以通过参数将初始值传递给 init 方法，然后将其赋给对象的属性（即 self.attribute）。

基本语法和示例

class ClassName:def __init__(self, param1, param2, ...):# 初始化代码self.attribute1 = param1self.attribute2 = param2# ... 其他初始化操作

self：这是第一个且必不可少的参数。它代表当前对象的实例（也就是新创建的那个对象本身）。通过 self，你可以在类内部访问该实例的属性和方法。在调用方法时，你不需要手动传递这个参数，Python 会自动处理。

其他参数：你可以根据需要定义任意数量的其他参数。在创建对象时，必须提供这些参数（除非它们有默认值）。

一个简单的 Person 类

class Person:# 构造函数，接受 name 和 age 两个参数def __init__(self, name, age):print("一个Person对象被创建了！")self.name = name  # 将参数name的值赋给实例的name属性self.age = age    # 将参数age的值赋给实例的age属性def introduce(self):print(f"大家好，我叫{self.name}，今年{self.age}岁。")# 创建对象实例
# 这会自动调用 __init__ 方法，并将 "Alice" 和 30 传递给它
person1 = Person("Alice", 30)# 访问对象的属性
print(person1.name) # 输出: Alice
print(person1.age)  # 输出: 30# 调用对象的方法
person1.introduce() # 输出: 大家好，我叫Alice，今年30岁。

带默认参数的构造函数

参数设置默认值，这使得它们在创建对象时成为可选的。
使用默认参数：

class Person:# age 参数有一个默认值 18def __init__(self, name, age=18):self.name = nameself.age = age# 不提供age，使用默认值
person_young = Person("Bob")
print(person_young.name, person_young.age) # 输出: Bob 18# 提供age，覆盖默认值
person_old = Person("Charlie", 65)
print(person_old.name, person_old.age) # 输出: Charlie 65

与 new 方法的区别

需要特别注意的是，init 并不是真正意义上的“构造”函数。在 Python 中，真正负责创建（分配内存）对象的是另一个特殊方法 new。

new：这是一个类方法（尽管不用 @classmethod 装饰器），它负责创建并返回一个新的对象实例。它是真正意义上的“构造函数”。

init：它是在 new 完成创建对象之后被调用的，负责初始化这个新创建的对象（给对象的属性赋值）。

在绝大多数情况下，你不需要重写 new 方法，使用默认的即可。init 才是你用来初始化对象的地方。

执行顺序： new -> init

析构函数

析构函数（Destructor）是面向对象编程中的一个特殊方法，它的作用与构造函数相反。当一个对象被销毁（例如，其生命周期结束，被从内存中释放）时，析构函数会被自动调用，用于执行一些清理工作，
例如：

1、关闭该对象打开的文件

2、断开网络连接

3、释放非托管资源（如通过 ctypes 调用的 C 库分配的内存）

4、保存最终状态等

在 Python 中，析构函数的方法名是固定的：

__del__

析构函数的定义

在类中定义一个名为 del 的方法即可。这个方法不需要任何参数（除了必须的 self），并且没有返回值。
语法：

class MyClass:def __init__(self, name):# 构造函数，初始化对象self.name = nameprint(f"对象 {self.name} 被创建了")def __del__(self):# 析构函数，对象销毁时调用print(f"对象 {self.name} 即将被销毁")

3. 析构函数何时被调用？

析构函数的调用是由 Python 的垃圾回收机制（Garbage Collection, GC） 触发的。具体来说，在以下情况下 del 可能会被调用：

1、引用计数降为 0：这是 CPython 解释器主要的垃圾回收机制。当一个对象没有任何变量引用它时，它的引用计数会变为 0，解释器会立即回收它并调用 del。

def create_obj():obj = MyClass(“局部对象") # 对象在函数内创建# 函数结束时，局部变量 obj 失效，引用计数降为 0create_obj() # 函数调用结束后，会输出“对象 局部对象 即将被销毁”

2、使用 del 语句：del 语句会删除一个变量名（即减少对象的引用计数），如果引用计数因此变为 0，则会触发析构。

obj = MyClass(“测试对象")
del obj # 立即输出“对象 测试对象 即将被销毁”

3、程序正常退出时：程序运行结束后，所有对象都会被销毁，它们的 del 方法也会被调用。

重要注意事项和陷阱

a. 调用时机的不确定性

虽然引用计数为 0 时会立即调用 del，但 Python 还有一种更高级的垃圾回收器来处理循环引用。
循环引用：两个或多个对象相互引用，导致它们的引用计数永远不为 0。

class A:def __init__(self):self.b = Noneclass B:def __init__(self):self.a = Nonea = A()
b = B()
a.b = b # a 引用 b
b.a = a # b 引用 a，形成循环引用del a
del b # 即使删除了变量 a 和 b，对象 A 和 B 的引用计数仍为 1（它们相互引用）

对于这种循环引用，引用计数机制无法回收它们。此时，分代垃圾回收器（Generational GC） 会间歇性地运行，检测并清理这些循环引用。这意味着 del 的调用时机变得不确定，你可能无法预测它何时会被执行，甚至可能根本不会被执行（比如解释器异常退出时）。

b. 异常处理

在 del 方法执行过程中发生的异常不会被捕获，它们会被输出到 sys.stderr，但不会中断程序的执行（如果程序还在运行的话）。

c. 模块全局变量

对于模块级别的全局变量，它们的 del 方法可能在解释器关闭时才被调用。此时，一些该对象所依赖的其他模块或全局变量可能已经被清理或设置为 None（例如 sys.stdout）。如果在 del 中尝试使用这些已被清理的资源，可能会导致异常。
不推荐写法：

class BadExample:def __del__(self):# 在解释器退出时，sys.stdout 可能已经不可用了print("Destructor called")

d. 与 try…finally 和 with 语句的对比

非常重要：del 不应该用于管理关键资源（如文件、锁、网络连接）的清理！
Python 提供了更可靠、更可预测的上下文管理器（with 语句）和 try…finally 块来确保资源被正确释放。
使用 with 语句（推荐）：

with open('file.txt', 'r') as f:data = f.read()
# 离开 with 块后，文件 f 会自动、立即地被关闭，无需等待垃圾回收

依赖 del（不推荐）：

class FileHandler:def __init__(self, filename):self.file = open(filename, 'r')def __del__(self):self.file.close() # 不可靠！文件可能很久以后才关闭，或者根本不关闭。# 使用这个类
handler = FileHandler('file.txt')
data = handler.file.read()
# 文件关闭的时机不确定