Python文件中的下划线”_”是如何工作的？

在Python的开发中，经常可以看到下划线”_ “出现在变量、函数和方法的命名中。它们有不同的含义和用途，但是它们都是必要的，因为它们可以使代码更加易于理解和维护。

单下划线

在Python中，单个下划线”_”通常作为一个惯例，用于指示该名称是私有的或内部的。当变量、函数或方法的名称以单个下划线开头时，它被视为不能在从模块外部引用时被引用的“内部”名称。

例如：

class MyClass:
    def __init__(self):
        self._foo = 0

    def _bar(self):
        print("This is a private method.")

mc = MyClass()
print(mc._foo)     # This works, but not recommended
mc._bar()          # This works, but not recommended

类中的变量_foo和方法_bar由于以下划线开头而被认为是私有的，不能直接从类外部引用。然而，它们实际上是可以从类外部引用的，但是不建议这么做。 Python并没有强制执行单下划线的访问约定。这只是一种以一致的方式表示名称不应从模块外部引用的方式。

双下划线

另一个用下划线来表示变量、函数和方法是私有的约定是双下划线”__”。当对象被定义为双下划线的名称时，它们形成了命名语义上的“保护”机制。这种保护的方式是通过在变量名前加上类名和一个下划线，然后再加上变量名重新组合成一个新的名称来实现的。这种组合的属性是伪私有的。只要知道正确的方法名，任何人都可以从对象外部访问该属性。

例如：

class MyClass:
    def __init__(self):
        self.__foo = 0

    def __bar(self):
        print("This is a private method.")

mc = MyClass()
print(mc._MyClass__foo)     # This works, but is not recommended
mc._MyClass__bar()          # This works, but is not recommended

在这种情况下，变量__foo和方法__bar被认为是私有的，并且不能直接从类外部引用。它们被编译成_MyClass__foo和_MyClass__bar。特别值得注意的是，经过编译的名称中的第一个下划线和类名并不是保护的，不应当被依赖。这只是一个有助于防止名称冲突的解决方案。

单下划线和双下划线

当在一个名称开头和结尾都使用下划线时，这表示名称是有特殊含义的。例如，许多用于测试的框架使用以“test”命名的函数。

def test_something():
    assert something == something_else

如果你想在意外的情况下避免覆盖Python的内置功能，则可以使用前导下划线。比如：

def _sum(a, b):
    return a + b

这样可以避免覆盖Python内置的sum函数。

单下划线的惯例

在Python中，单下划线的命名惯例被用于几个目的。当使用下划线作为名称的前缀时，通常有以下几个原因：

1.用作内部使用的变量或方法。这种做法表明该变量或方法是模块、类或方法中不应被外部使用的。

2.避免与保留关键字冲突。例如，您不能将变量命名为class或for，因为它们是Python保留关键字。

3.命名约定。许多Python程序员使用下划线作为变量名的分隔符，以更容易阅读。例如，我的变量名可能为first_name而不是firstname。

双下划线的用途

在Python中，双下划线的命名约定被用于名称重整（Name Mangling），它实际上是一种机制，用于避免子类意外地覆盖其父类的属性。当子类和父类都存在同名属性时，Python会使用名称重整的方式将属性名称更改为类名和属性名称的组合，以确保其唯一性。

例如：

class MyClass:
    def __init__(self):
        self.__foo = 0

class MyOtherClass(MyClass):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.__foo = 1

moc = MyOtherClass()
print(moc._MyClass__foo) # 0
print(moc._MyOtherClass__foo) # 1

在这个例子中，MyOtherClass继承了MyClass中的__foo属性。但是，MyOtherClass也有自己的__foo属性。在打印moc._MyClass__foo时，输出为0，因为MyClass中的__foo属性被”name mangling”改名为了_MyClass__foo。

而当打印moc._MyOtherClass__foo时，输出为1因为这是MyOtherClass自身的__foo属性。