pythonのclass内listについて

Question

前提

pythonでlistを内包するclassオブジェクトを複数作成してもlistだけ共有されてしまいます。

実現したいこと

listも個別であって欲しいです。

発生している問題・エラーメッセージ

listを内包するclassを複数作成した所、listだけ共有されてしまいます。

該当のソースコード

class test :
    def __init__(self, d):
        self.data.append(d)
        self.data2 = d
    data = []
    data2 = 0

a = test(1)
b = test(2)
c = test(3)

print(a.data2,b.data2,c.data2,len(a.data),len(b.data),len(c.data))

試したこと

該当のソースコードを実行すると
1 2 3 3 3 3
と表示されます。
期待する動作としては
1 2 3 1 1 1
であって欲しいです。
data2(リスト)だけ共有されてしまっている感じです。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

a = test(1)
b = test(2)
c = test(3)
d = test(4)

print(a.data2,b.data2,c.data2,len(a.data),len(b.data),len(c.data))

とすると
1 2 3 4 4 4
となります。

Comments

[1T2R3M4]

エラーの出ない形でソースコードを提示いただけませんか。

[TakaiY]

pythonはインデントがわからないと読めないので、コードを<code>ボタンで出てくる```と```の間に入れてください。
質問は編集できます。

[ueda2525]

TakaiY様。失礼いたしました。編集させて頂きました。

[ps_aux_grep]

現状のコードだと，class testが作成された時点で，リストdataは全てのclass testで同一のものを扱ってしまうので，初期化__init__()ごとにリストを用意しなくてはなりません．
https://paiza.io/projects/NEutP1v5SDpGsFE4rUHPfA

Answer 1

__init__メソッドはクラスのインスタンスが生成された後に呼ばれます。インスタンスが持つべきクラス変数はここで生成する必要があります。

質問のコードの「data = []」はインスタンス変数でなくクラス変数なので、クラスのインスタンス共通のデータとなります。

ちなみに、「self.data.append()」としても、リストdataは生成されません。 この時上位階層を探してそれを利用しようとします(なのでクラス変数に入ってしまう)が、無ければエラーとなります。

元の形で修正するならこんな感じでしょうか。

class test :
    def __init__(self, d):
        self.data = []   
        self.data.append(d)
        self.data2 = d

こちらの方がすっきりしますね。

class test :
    def __init__(self, d):
        self.data = [d]   
        self.data2 = d

Comments

[ueda2525]

的確なご回答ありがとうございます。Pythonは初心者で、C/C++などの感覚でコードを書いいましたが、Pythonではこのコードはインスタンスが共有されてしまうのですね。理解いたしました。

Answer 2

    data = []
    data2 = 0

ここに書いた変数はクラス変数で、インスタンス間で共有されます。

        self.data.append(d)

これは、self.data でインスタンス変数dataを参照していますが、インスタンスに変数がないのでクラス変数のdataを取り出します。そして .append(0) でクラス変数のdataに要素を追加します。

        self.data2 = d

これは、インスタンス変数 data2 を定義して、d を代入します。クラス変数のdata2は使用しません。

メモリ構成図：

各変数辞書の内容確認

>>> class test :
...     def __init__(self, d):
        ...         self.data.append(d)
      se...         self.data2 = d
...     data = []
...     data2 = 0
...
>>> a = test(1)
>>> b = test(2)
>>> c = test(3)
>>> globals()
{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': <class '_frozen_importlib.BuiltinImporter'>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>,
 'test': <class '__main__.test'>,
 'a': <__main__.test object at 0x7f233f5d0b80>,
 'b': <__main__.test object at 0x7f233f4fd4c0>,
 'c': <__main__.test object at 0x7f233f506640>}
>>> vars(test)
mappingproxy({'__module__': '__main__',
 '__init__': <function test.__init__ at 0x7f233f4c0310>,
 'data': [1, 2, 3],
 'data2': 0, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'test' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'test' objects>, '__doc__': None})
>>> vars(a)
{'data2': 1}
>>> vars(b)
{'data2': 2}
>>> vars(c)
{'data2': 3}

Comments

[ueda2525]

的確なご回答ありがとうございます。Pythonは初心者で、C/C++などの感覚でコードを書いいましたが、Pythonではこのコードはインスタンスが共有されてしまうのですね。理解いたしました。