类属性与实例属性

类属性属于类本身、全体实例共享，实例属性属于单个实例；__dict__ 是二者的命名空间载体，__slots__ 则用固定槽位替代字典，换取内存与结构约束。

类属性与实例属性

类属性：直接定义在类体中（不在任何方法内），属于类对象本身，所有实例共享同一份
实例属性：定义在 __init__ 等方法中，通过 self.xxx 绑定，属于单个实例对象，每个实例独立一份

class A:
    class_attr = "类属性"       # 类属性：类定义加载时创建
 
    def __init__(self, val):
        self.instance_attr = val  # 实例属性：实例化时创建

维度	类属性	实例属性
归属	类对象	单个实例
创建时机	类定义加载时	实例化（`__init__` 执行）时
内存占用	全类仅一份	每个实例各存一份
修改影响	通过类修改同步所有实例；实例赋值则生成同名实例属性覆盖	仅影响当前实例

经典坑：可变类属性

「共享可变对象」的机制根源见引用与可变性。

类属性为列表、字典等可变对象时，实例原地修改会影响所有实例：

class B:
    lst = []  # 可变类属性
 
b1 = B()
b2 = B()
b1.lst.append(1)  # 原地修改共享的列表
print(b2.lst)     # [1]，所有实例受影响

若执行 b1.lst = [2]，则是给 b1 新建同名实例属性，从此遮蔽类属性、不再共享。

属性查找顺序

访问 obj.attr 遵循先实例后类：

实例自身的命名空间
类的命名空间
沿继承链（MRO）向上查找父类
全部失败则触发 __getattr__ 或抛出 AttributeError

完整七步流程见属性访问与查找。

`dict` 命名空间

__dict__ 是对象的命名空间字典，存储其全部属性（变量、方法），但不同对象的类型与特性完全不同。

类的 `dict`：只读代理

print(type(A.__dict__))  # <class 'mappingproxy'>

类型为 types.MappingProxyType，是只读映射代理，不允许直接增删改键，保护类的命名空间
存放类属性、所有方法、特殊方法等
底层真实字典仍可通过类的 __setattr__ 等机制修改，代理仅提供只读视图

实例的 `dict`：可写字典

a = A("测试")
print(type(a.__dict__))  # <class 'dict'>

原生 dict，可读写，动态存储实例的全部自定义属性
仅用户自定义类的实例默认拥有 __dict__

没有 `dict` 的对象

object() 实例：object 是最顶层基类，实例极简，为节省内存不附带 __dict__，无法动态新增属性：

o = object()
o.abc = 1  # AttributeError: 'object' object has no attribute 'abc'

定义了 __slots__ 的类实例：默认禁用实例 __dict__，改用固定槽位存储属性。

`slots` 机制

原理与作用

默认情况下，Python 为每个实例创建 __dict__ 哈希表存储属性，开销显著。__slots__ 声明实例允许拥有的固定属性名列表，CPython 改用紧凑的结构体数组存储属性，替代字典。

核心作用：

大幅降低内存占用：大量实例场景下节省可达数倍，是数据类、ORM 实体的核心优化手段
禁止动态新增属性：实例只能使用声明的属性，约束对象结构，避免随意赋值
属性访问速度小幅提升：数组索引访问快于字典哈希查找

基础用法

class Person:
    __slots__ = ["name", "age"]  # 声明实例仅允许 name、age 两个属性
 
p = Person()
p.name = "张三"
p.age = 20
p.gender = "男"    # AttributeError，无法新增未声明属性
print(p.__dict__)  # AttributeError，默认无实例字典

四大坑点

不自动继承：父类定义 __slots__ 后，子类默认仍会生成 __dict__、可动态新增属性；子类也需限制时必须重新定义，最终有效属性是父子 slots 的并集
保留 __dict__：在列表中显式加入 '__dict__'，可在使用 slots 的同时保留动态属性能力，但内存节省效果大打折扣

class C:
    __slots__ = ["name", "__dict__"]

弱引用：slots 实例默认不支持弱引用，需要时须将 '__weakref__' 加入列表
不影响类属性：__slots__ 仅约束实例属性，类本身仍可自由新增类属性