问：

如何在 Python 中创建静态类变量或方法？

答1:

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在类定义内但不在方法内声明的变量是类或静态变量：

>>> class MyClass:
...     i = 3
...
>>> MyClass.i
3

正如@millerdev 指出的那样，这会创建一个类级 i 变量，但这与任何实例级 i 变量不同，因此您可以

>>> m = MyClass()
>>> m.i = 4
>>> MyClass.i, m.i
>>> (3, 4)

这与 C++ 和 Java 不同，但与 C# 并没有太大不同，后者不能使用对实例的引用来访问静态成员。

请参阅what the Python tutorial has to say on the subject of classes and class objects。

@Steve Johnson 已经回答了关于 static methods 的问题，也记录在 “Built-in Functions” in the Python Library Reference 下。

class C:@staticmethoddef f(arg1, arg2, ...): ...

@beidy 推荐 classmethods 而不是 staticmethod，因为该方法随后接收类类型作为第一个参数。

我只是在学习 Python，但 @classmethod 相对于 @staticmethod AFAIK 的优势在于，您始终可以获得调用该方法的类的名称，即使它是子类。例如，静态方法缺少此信息，因此它不能调用被覆盖的方法。

@theJollySin 常量的pythonic 方式是不为常量增长一个类。只要有一些 const.py 和 PI = 3.14，您就可以在任何地方导入它。 from const import PI

这个答案可能会混淆静态变量问题。首先，i = 3 不是一个静态变量，它是一个类属性，并且由于它不同于实例级属性 i 它确实 < b>not 在其他语言中的行为类似于静态变量。请参阅下面的 millerdev's answer、Yann's answer 和 my answer。

所以即使我创建了这个类的数百个实例，也只有一个 i（静态变量）的副本会在内存中？

对于@Dubslow 评论中提到的 Daniel 感兴趣的任何人，它是 millerdev (wayback machine)

答2:

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@Blair Conrad 说在类定义中声明但不在方法中声明的静态变量是类或“静态”变量：

>>> class Test(object):
...     i = 3
...
>>> Test.i
3

这里有一些问题。从上面的例子继续：

>>> t = Test()
>>> t.i     # "static" variable accessed via instance
3
>>> t.i = 5 # but if we assign to the instance ...
>>> Test.i  # we have not changed the "static" variable
3
>>> t.i     # we have overwritten Test.i on t by creating a new attribute t.i
5
>>> Test.i = 6 # to change the "static" variable we do it by assigning to the class
>>> t.i
5
>>> Test.i
6
>>> u = Test()
>>> u.i
6           # changes to t do not affect new instances of Test# Namespaces are one honking great idea -- let's do more of those!
>>> Test.__dict__
{'i': 6, ...}
>>> t.__dict__
{'i': 5}
>>> u.__dict__
{}

请注意，当属性 i 直接在 t 上设置时，实例变量 t.i 如何与“静态”类变量不同步。这是因为 i 在 t 命名空间内重新绑定，这与 Test 命名空间不同。如果要更改“静态”变量的值，则必须在最初定义的范围（或对象）内更改它。我将“静态”放在引号中，因为 Python 并没有 C++ 和 Java 那样的静态变量。

虽然它没有具体说明静态变量或方法，但 Python tutorial 有一些关于 classes and class objects 的相关信息。

@Steve Johnson 还回答了有关静态方法的问题，也记录在 Python 库参考中的“内置函数”下。

class Test(object):@staticmethoddef f(arg1, arg2, ...):...

@beid 还提到了 classmethod，它类似于 staticmethod。类方法的第一个参数是类对象。例子：

class Test(object):i = 3 # class (or static) variable@classmethoddef g(cls, arg):# here we can use 'cls' instead of the class name (Test)if arg > cls.i:cls.i = arg # would be the same as Test.i = arg1

https://i.stack.imgur.com/xqnxe.jpg

我建议你稍微扩展一下这个例子：如果在设置 Test.i=6 之后实例化一个新对象（例如，u=Test()），新对象将“继承”新的类值（例如， ui==6)

使静态变量保持同步的一种方法是使它们成为属性：class Test(object):、_i = 3、@property、def i(self)、return type(self)._i、@i.setter、def i(self,val):、type(self)._i = val。现在您可以执行 x = Test()、x.i = 12、assert x.i == Test.i。

所以我可以说所有变量最初都是静态的，然后访问实例会在运行时生成实例变量？

也许这很有趣：如果您在 Test 中定义一个更改 Test.i 的方法，这将同时影响 Test.i 和 ti 值。

@millerdev，就像你提到的那样，Python 没有 C++ 或 JAVA 那样的静态变量。所以可以说，Test.i 更像是一个类变量而不是一个静态变量吗？

答3:

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静态和类方法

正如其他答案所指出的，静态和类方法可以使用内置装饰器轻松完成：

class Test(object):# regular instance method:def my_method(self):pass# class method:@classmethoddef my_class_method(cls):pass# static method:@staticmethoddef my_static_method():pass

像往常一样，my_method() 的第一个参数绑定到类实例对象。相反，my_class_method() 的第一个参数绑定到类对象本身（例如，在本例中为 Test）。对于 my_static_method()，没有任何参数是绑定的，并且完全有参数是可选的。

“静态变量”

然而，实现“静态变量”（好吧，可变静态变量，无论如何，如果这在术语上不矛盾的话…）并不那么简单。作为 millerdev pointed out in his answer，问题在于 Python 的类属性并不是真正的“静态变量”。考虑：

class Test(object):i = 3  # This is a class attributex = Test()
x.i = 12   # Attempt to change the value of the class attribute using x instance
assert x.i == Test.i  # ERROR
assert Test.i == 3    # Test.i was not affected
assert x.i == 12      # x.i is a different object than Test.i

这是因为行 x.i = 12 已将新实例属性 i 添加到 x，而不是更改 Test 类 i 属性的值。

部分预期的静态变量行为，即多个实例之间的属性同步（但不与类本身同步；参见下面的“gotcha”），可以通过将类属性转换为属性来实现：

class Test(object):_i = 3@propertydef i(self):return type(self)._i@i.setterdef i(self,val):type(self)._i = val## ALTERNATIVE IMPLEMENTATION - FUNCTIONALLY EQUIVALENT TO ABOVE ##
## (except with separate methods for getting and setting i) ##class Test(object):_i = 3def get_i(self):return type(self)._idef set_i(self,val):type(self)._i = vali = property(get_i, set_i)

现在你可以这样做：

x1 = Test()
x2 = Test()
x1.i = 50
assert x2.i == x1.i  # no error
assert x2.i == 50    # the property is synced

静态变量现在将在所有类实例之间保持同步。

（注意：也就是说，除非类实例决定定义自己的 _i 版本！但如果有人决定这样做，他们应该得到他们得到的，不是吗？？？）

请注意，从技术上讲，i 仍然根本不是“静态变量”；它是一个property，它是一种特殊类型的描述符。但是，property 行为现在等效于跨所有类实例同步的（可变）静态变量。

不可变的“静态变量”

对于不可变的静态变量行为，只需省略 property 设置器：

class Test(object):_i = 3@propertydef i(self):return type(self)._i## ALTERNATIVE IMPLEMENTATION - FUNCTIONALLY EQUIVALENT TO ABOVE ##
## (except with separate methods for getting i) ##class Test(object):_i = 3def get_i(self):return type(self)._ii = property(get_i)

现在尝试设置实例 i 属性将返回 AttributeError：

x = Test()
assert x.i == 3  # success
x.i = 12         # ERROR

需要注意的一个问题

请注意，上述方法仅适用于您的类的实例——它们在使用类本身时不起作用。例如：

x = Test()
assert x.i == Test.i  # ERROR# x.i and Test.i are two different objects:
type(Test.i)  # class 'property'
type(x.i)     # class 'int'

assert Test.i == x.i 行会产生错误，因为 Test 和 x 的 i 属性是两个不同的对象。

许多人会对此感到惊讶。但是，它不应该。如果我们返回并检查我们的 Test 类定义（第二个版本），我们会注意到这一行：

    i = property(get_i)

显然，Test 的成员 i 必须是 property 对象，它是从 property 函数返回的对象类型。

如果您觉得以上内容令人困惑，那么您很可能仍在从其他语言（例如 Java 或 c++）的角度来考虑它。您应该研究 property 对象，了解 Python 属性的返回顺序、描述符协议和方法解析顺序 (MRO)。

我在下面提出了上述“问题”的解决方案；但是，我强烈建议您不要尝试执行以下操作，直到您至少完全理解 assert Test.i = x.i 导致错误的原因。

真实的，实际的静态变量 - Test.i == xi

我在下面提供（Python 3）解决方案仅供参考。我不认可它是一个“好的解决方案”。我怀疑在 Python 中模拟其他语言的静态变量行为是否真的有必要。但是，不管它是否真的有用，下面的内容应该有助于进一步理解 Python 的工作原理。

更新：这个尝试真的很糟糕；如果您坚持做这样的事情（提示：请不要这样做；Python 是一种非常优雅的语言，没有必要硬着头皮让它表现得像另一种语言），请改用 Ethan Furman’s answer 中的代码。

使用元类模拟其他语言的静态变量行为

元类是类的类。 Python 中所有类的默认元类（即，我相信 Python 2.3 之后的“新样式”类）是 type。例如：

type(int)  # class 'type'
type(str)  # class 'type'
class Test(): pass
type(Test) # class 'type'

但是，您可以像这样定义自己的元类：

class MyMeta(type): pass

并将其应用到您自己的类中（仅限 Python 3）：

class MyClass(metaclass = MyMeta):passtype(MyClass)  # class MyMeta

下面是我创建的一个元类，它试图模拟其他语言的“静态变量”行为。它基本上通过将默认的 getter、setter 和 deleter 替换为检查请求的属性是否是“静态变量”的版本来工作。

“静态变量”的目录存储在 StaticVarMeta.statics 属性中。最初尝试使用替代解析顺序来解析所有属性请求。我称其为“静态解决顺序”或“SRO”。这是通过在给定类（或其父类）的“静态变量”集中查找请求的属性来完成的。如果该属性未出现在“SRO”中，则该类将回退到默认的属性获取/设置/删除行为（即“MRO”）。

from functools import wrapsclass StaticVarsMeta(type):'''A metaclass for creating classes that emulate the "static variable" behaviorof other languages. I do not advise actually using this for anything!!!Behavior is intended to be similar to classes that use __slots__. However, "normal"attributes and __statics___ can coexist (unlike with __slots__). Example usage: class MyBaseClass(metaclass = StaticVarsMeta):__statics__ = {'a','b','c'}i = 0  # regular attributea = 1  # static var defined (optional)class MyParentClass(MyBaseClass):__statics__ = {'d','e','f'}j = 2              # regular attributed, e, f = 3, 4, 5  # Static varsa, b, c = 6, 7, 8  # Static vars (inherited from MyBaseClass, defined/re-defined here)class MyChildClass(MyParentClass):__statics__ = {'a','b','c'}j = 2  # regular attribute (redefines j from MyParentClass)d, e, f = 9, 10, 11   # Static vars (inherited from MyParentClass, redefined here)a, b, c = 12, 13, 14  # Static vars (overriding previous definition in MyParentClass here)'''statics = {}def __new__(mcls, name, bases, namespace):# Get the class objectcls = super().__new__(mcls, name, bases, namespace)# Establish the "statics resolution order"cls.__sro__ = tuple(c for c in cls.__mro__ if isinstance(c,mcls))# Replace class getter, setter, and deleter for instance attributescls.__getattribute__ = StaticVarsMeta.__inst_getattribute__(cls, cls.__getattribute__)cls.__setattr__ = StaticVarsMeta.__inst_setattr__(cls, cls.__setattr__)cls.__delattr__ = StaticVarsMeta.__inst_delattr__(cls, cls.__delattr__)# Store the list of static variables for the class object# This list is permanent and cannot be changed, similar to __slots__try:mcls.statics[cls] = getattr(cls,'__statics__')except AttributeError:mcls.statics[cls] = namespace['__statics__'] = set() # No static vars provided# Check and make sure the statics var names are stringsif any(not isinstance(static,str) for static in mcls.statics[cls]):typ = dict(zip((not isinstance(static,str) for static in mcls.statics[cls]), map(type,mcls.statics[cls])))[True].__name__raise TypeError('__statics__ items must be strings, not {0}'.format(typ))# Move any previously existing, not overridden statics to the static var parent class(es)if len(cls.__sro__) > 1:for attr,value in namespace.items():if attr not in StaticVarsMeta.statics[cls] and attr != ['__statics__']:for c in cls.__sro__[1:]:if attr in StaticVarsMeta.statics[c]:setattr(c,attr,value)delattr(cls,attr)return clsdef __inst_getattribute__(self, orig_getattribute):'''Replaces the class __getattribute__'''@wraps(orig_getattribute)def wrapper(self, attr):if StaticVarsMeta.is_static(type(self),attr):return StaticVarsMeta.__getstatic__(type(self),attr)else:return orig_getattribute(self, attr)return wrapperdef __inst_setattr__(self, orig_setattribute):'''Replaces the class __setattr__'''@wraps(orig_setattribute)def wrapper(self, attr, value):if StaticVarsMeta.is_static(type(self),attr):StaticVarsMeta.__setstatic__(type(self),attr, value)else:orig_setattribute(self, attr, value)return wrapperdef __inst_delattr__(self, orig_delattribute):'''Replaces the class __delattr__'''@wraps(orig_delattribute)def wrapper(self, attr):if StaticVarsMeta.is_static(type(self),attr):StaticVarsMeta.__delstatic__(type(self),attr)else:orig_delattribute(self, attr)return wrapperdef __getstatic__(cls,attr):'''Static variable getter'''for c in cls.__sro__:if attr in StaticVarsMeta.statics[c]:try:return getattr(c,attr)except AttributeError:passraise AttributeError(cls.__name__ + " object has no attribute '{0}'".format(attr))def __setstatic__(cls,attr,value):'''Static variable setter'''for c in cls.__sro__:if attr in StaticVarsMeta.statics[c]:setattr(c,attr,value)breakdef __delstatic__(cls,attr):'''Static variable deleter'''for c in cls.__sro__:if attr in StaticVarsMeta.statics[c]:try:delattr(c,attr)breakexcept AttributeError:passraise AttributeError(cls.__name__ + " object has no attribute '{0}'".format(attr))def __delattr__(cls,attr):'''Prevent __sro__ attribute from deletion'''if attr == '__sro__':raise AttributeError('readonly attribute')super().__delattr__(attr)def is_static(cls,attr):'''Returns True if an attribute is a static variable of any class in the __sro__'''if any(attr in StaticVarsMeta.statics[c] for c in cls.__sro__):return Truereturn False

我尝试使用您的方式，但遇到了问题，请在此处查看我的问题stackoverflow.com/questions/29329850/get-static-variable-value

@RickTeachey：我想您通常应该将您在类 Instance Test 上所做的任何事情（在将其用于实例化实例之前）视为属于元编程领域？例如，您通过执行 Test.i = 0 更改类行为（这里您只需完全销毁属性对象）。我猜“属性机制”只在类实例的属性访问中起作用（除非你使用元类作为中间体来改变底层行为，也许）。顺便说一句，请完成这个答案:-)

@RickTeachey 谢谢 :-) 最后你的元类很有趣，但实际上对我来说有点太复杂了。在绝对需要这种机制的大型框架/应用程序中，它可能很有用。无论如何，这说明如果真的需要新的（复杂的）非默认元行为，Python 使之成为可能:)

@OleThomsenBuus：检查 my answer 以获得更简单的元类来完成这项工作。

@taper你是对的；我已经编辑了解决问题的答案（不敢相信它已经错了这么久！）。对困惑感到抱歉。

答4:

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您还可以动态地将类变量添加到类中

>>> class X:
...     pass
...
>>> X.bar = 0
>>> x = X()
>>> x.bar
0
>>> x.foo
Traceback (most recent call last):File "", line 1, in
AttributeError: X instance has no attribute 'foo'
>>> X.foo = 1
>>> x.foo
1

并且类实例可以改变类变量

class X:l = []def __init__(self):self.l.append(1)print X().l
print X().l>python test.py
[1]
[1, 1]

即使将类导入另一个模块，新的类变量也会保留吗？

是的。类实际上是单例，无论您从哪个名称空间调用它们。

@Gregory您说“并且类实例可以更改类变量”实际上这个示例称为访问而不是修改。修改是由对象本身通过其自己的 append() 函数完成的。

答5:

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就个人而言，每当我需要静态方法时，我都会使用类方法。主要是因为我将课程作为论据。

class myObj(object):def myMethod(cls)...myMethod = classmethod(myMethod)

或使用装饰器

class myObj(object):@classmethoddef myMethod(cls)

对于静态属性…是时候查找一些python定义了…变量总是可以改变的。它们有可变和不可变两种类型。此外，还有类属性和实例属性。在 java 和 c++ 的意义上，没有什么像静态属性那样

如果它与类没有任何关系，为什么要在 Python 意义上使用静态方法！如果我是你，我要么使用 classmethod，要么定义独立于类的方法。

变量不是可变的或不可变的；对象是。（然而，一个对象可以在不同程度上成功地尝试阻止分配给它的某些属性。）

Java 和 C++ 使用静态（错误使用这个词，恕我直言），就像您使用实例与类属性一样。类属性/方法在 Java 和 C++ 中是静态的，没有区别，只是在 Python 中，类方法调用的第一个参数是类。

答6:

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关于静态属性和实例属性的一件特别需要注意的事情，如下例所示：

class my_cls:my_prop = 0#static property
print my_cls.my_prop  #--> 0#assign value to static property
my_cls.my_prop = 1
print my_cls.my_prop  #--> 1#access static property thru' instance
my_inst = my_cls()
print my_inst.my_prop #--> 1#instance property is different from static property
#after being assigned a value
my_inst.my_prop = 2
print my_cls.my_prop  #--> 1
print my_inst.my_prop #--> 2

这意味着在将值分配给实例属性之前，如果我们尝试通过实例访问属性，则使用静态值。在 python 类中声明的每个属性在内存中总是有一个静态槽。

答7:

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python 中的静态方法称为classmethod。看看下面的代码

class MyClass:def myInstanceMethod(self):print 'output from an instance method'@classmethoddef myStaticMethod(cls):print 'output from a static method'>>> MyClass.myInstanceMethod()
Traceback (most recent call last):File "", line 1, in
TypeError: unbound method myInstanceMethod() must be called [...]>>> MyClass.myStaticMethod()
output from a static method

请注意，当我们调用方法 myInstanceMethod 时，会出现错误。这是因为它要求在此类的实例上调用该方法。方法 myStaticMethod 使用 decorator @classmethod 设置为类方法。

只是为了好玩和咯咯笑，我们可以通过传入类的实例来调用类的 myInstanceMethod，如下所示：

>>> MyClass.myInstanceMethod(MyClass())
output from an instance method

嗯...静态方法是用 @staticmethod 制作的； @classmethod （显然）用于类方法（主要用作替代构造函数，但在紧要关头可以用作静态方法，这些方法恰好接收到对它们被调用的类的引用）。

答8:

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可能有 static 个类变量，但可能不值得努力。

这是用 Python 3 编写的概念证明——如果任何确切的细节有误，可以调整代码以匹配您所说的 static variable：

class Static:def __init__(self, value, doc=None):self.deleted = Falseself.value = valueself.__doc__ = docdef __get__(self, inst, cls=None):if self.deleted:raise AttributeError('Attribute not set')return self.valuedef __set__(self, inst, value):self.deleted = Falseself.value = valuedef __delete__(self, inst):self.deleted = Trueclass StaticType(type):def __delattr__(cls, name):obj = cls.__dict__.get(name)if isinstance(obj, Static):obj.__delete__(name)else:super(StaticType, cls).__delattr__(name)def __getattribute__(cls, *args):obj = super(StaticType, cls).__getattribute__(*args)if isinstance(obj, Static):obj = obj.__get__(cls, cls.__class__)return objdef __setattr__(cls, name, val):# check if object already existsobj = cls.__dict__.get(name)if isinstance(obj, Static):obj.__set__(name, val)else:super(StaticType, cls).__setattr__(name, val)

并在使用中：

class MyStatic(metaclass=StaticType):"""Testing static vars"""a = Static(9)b = Static(12)c = 3class YourStatic(MyStatic):d = Static('woo hoo')e = Static('doo wop')

和一些测试：

ms1 = MyStatic()
ms2 = MyStatic()
ms3 = MyStatic()
assert ms1.a == ms2.a == ms3.a == MyStatic.a
assert ms1.b == ms2.b == ms3.b == MyStatic.b
assert ms1.c == ms2.c == ms3.c == MyStatic.c
ms1.a = 77
assert ms1.a == ms2.a == ms3.a == MyStatic.a
ms2.b = 99
assert ms1.b == ms2.b == ms3.b == MyStatic.b
MyStatic.a = 101
assert ms1.a == ms2.a == ms3.a == MyStatic.a
MyStatic.b = 139
assert ms1.b == ms2.b == ms3.b == MyStatic.b
del MyStatic.b
for inst in (ms1, ms2, ms3):try:getattr(inst, 'b')except AttributeError:passelse:print('AttributeError not raised on %r' % attr)
ms1.c = 13
ms2.c = 17
ms3.c = 19
assert ms1.c == 13
assert ms2.c == 17
assert ms3.c == 19
MyStatic.c = 43
assert ms1.c == 13
assert ms2.c == 17
assert ms3.c == 19ys1 = YourStatic()
ys2 = YourStatic()
ys3 = YourStatic()
MyStatic.b = 'burgler'
assert ys1.a == ys2.a == ys3.a == YourStatic.a == MyStatic.a
assert ys1.b == ys2.b == ys3.b == YourStatic.b == MyStatic.b
assert ys1.d == ys2.d == ys3.d == YourStatic.d
assert ys1.e == ys2.e == ys3.e == YourStatic.e
ys1.a = 'blah'
assert ys1.a == ys2.a == ys3.a == YourStatic.a == MyStatic.a
ys2.b = 'kelp'
assert ys1.b == ys2.b == ys3.b == YourStatic.b == MyStatic.b
ys1.d = 'fee'
assert ys1.d == ys2.d == ys3.d == YourStatic.d
ys2.e = 'fie'
assert ys1.e == ys2.e == ys3.e == YourStatic.e
MyStatic.a = 'aargh'
assert ys1.a == ys2.a == ys3.a == YourStatic.a == MyStatic.a

答9:

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在任何成员方法之外定义一些成员变量时，该变量可以是静态的或非静态的，具体取决于变量的表达方式。

CLASSNAME.var 是静态变量

INSTANCENAME.var 不是静态变量。

类中的 self.var 不是静态变量。

类成员函数里面的var没有定义。

例如：

#!/usr/bin/pythonclass A:var=1def printvar(self):print "self.var is %d" % self.varprint "A.var is %d" % A.vara = A()a.var = 2a.printvar()A.var = 3a.printvar()

结果是

self.var is 2
A.var is 1
self.var is 2
A.var is 3

压痕坏了。这不会执行

答10:

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@dataclass 定义提供用于定义实例变量和初始化方法的类级别名称 init()。如果您想在 @dataclass 中使用类级变量，您应该使用 typing.ClassVar 类型提示。 ClassVar 类型的参数定义类级变量的类型。

from typing import ClassVar
from dataclasses import dataclass@dataclass
class Test:i: ClassVar[int] = 10x: inty: intdef __repr__(self):return f"Test({self.x=}, {self.y=}, {Test.i=})"

使用示例：

> test1 = Test(5, 6)
> test2 = Test(10, 11)> test1
Test(self.x=5, self.y=6, Test.i=10)
> test2
Test(self.x=10, self.y=11, Test.i=10)

答11:

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您还可以使用元类强制类是静态的。

class StaticClassError(Exception):passclass StaticClass:__metaclass__ = abc.ABCMetadef __new__(cls, *args, **kw):raise StaticClassError("%s is a static class and cannot be initiated."% cls)class MyClass(StaticClass):a = 1b = 3@staticmethoddef add(x, y):return x+y

然后，每当您不小心尝试初始化 MyClass 时，您都会得到一个 StaticClassError。

如果你不打算实例化它，为什么它甚至是一个类？这感觉就像在扭曲 Python 以将其变成 Java....

Borg idiom 是处理此问题的更好方法。

@NedBatchelder 这是一个抽象类，仅用于子类化（和实例化子类）

我希望子类不要使用 super() 来调用其父母的 __new__ ...

原文链接：https://www.huntsbot.com/qa/ka86/static-class-variables-and-methods-in-python?lang=zh_CN&from=csdn

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