探索 Python 中的名稱修飾：它是什麼以及它是如何運作的

Python은 단순성과 가독성으로 잘 알려져 있지만 객체 지향 프로그래밍(OOP)의 경우 강력한 코드를 작성하는 데 중요한 몇 가지 덜 논의된 메커니즘이 있습니다. 그러한 메커니즘 중 하나가 이름 맹글링(name mangling)입니다. 이 문서에서는 이름 맹글링이 무엇인지, Python에서 이를 사용하는 이유, 복잡한 클래스 계층 구조에서 이름 충돌을 방지하는 데 어떻게 도움이 되는지 안내합니다.

이름 맹글링이란 무엇입니까?

Python을 사용하면 클래스의 메서드를 하위 클래스로 재정의할 수 있습니다. 그러나 하위 클래스가 의도치 않게 상위 클래스의 속성이나 메서드를 재정의할 때 이름 충돌이 발생할 수 있습니다. 이름 맹글링은 Python이 이러한 충돌을 피하기 위해, 특히 비공개로 설정된 속성에 대해 사용하는 메커니즘입니다.

Python의 이름 맹글링은 실수로 액세스하고 재정의하는 위험을 최소화하기 위해 해석기가 비공개 클래스 속성의 이름을 변경하는 기능입니다. 이는 엄격하게 적용되지는 않지만 클래스 속성에 개인 정보 보호 수준을 제공합니다. 하지만 엄격하게 시행하는 것은 아닙니다.

기술적 정의

Python에서는 앞에 밑줄(__)이 2개 있고 뒤에 밑줄이 1개 이하인 식별자는 이름 맹글링을 겪게 됩니다. 통역사는 클래스 이름 앞에 접두사를 붙여 이름을 변환합니다.

Python이 이름 맹글링을 사용하는 이유

이름 지정 충돌을 방지하기 위해, 특히 하위 클래스에 상위 클래스의 변수를 재정의할 수 있는 자체 변수가 있을 수 있는 상황에서 Python은 이름 변경을 구현합니다. 이름 맹글링은 이 문제를 해결합니다.

from datetime import datetime, timedelta
from time import time, sleep

class Machine:
    def __init__(self, id):
        self.id = id
        self._started = time()

    def uptime(self):
        return time() - self._started

class PetrolMachine(Machine):
    def __init__(self, id):
        super().__init__(id)
        self._started = datetime.now()

    def cost(self):
        duration = datetime.now() - self._started
        return duration/timedelta(seconds=60) *0.02

worked = PetrolMachine('12345')
sleep(0.123)
print(f"uptime : {worked.uptime():.2f}")

이 예에서 Machine 클래스는 ID를 저장하고 Python의 time() 함수를 사용하여 시작 시간을 기록합니다. 가동 시간을 요청하면 현재 시간과 시작 시간의 차이를 계산하여 부동 소수점 숫자로 저장합니다. 그러나 하위 클래스 PetrolMachine은 datetime.now()를 사용하여 시작 시간을 저장합니다. 가동 시간을 계산하려고 하면 start_time이 부동 소수점 숫자일 것으로 예상하지만 이제는 datetime 개체이기 때문에 프로그램에서 오류가 발생합니다. 이러한 이름 충돌은 하위 클래스 속성이 의도치 않게 상위 클래스 속성을 재정의할 때 발생할 수 있습니다. 이름 맹글링은 이 문제를 방지하는 데 도움이 됩니다.

이름 맹글링은 어떻게 작동하나요?

그렇다면 이름 맹글링이 이 문제를 해결하는 데 어떻게 도움이 될까요? 클래스 속성 앞에 두 개의 밑줄이 붙으면 Python은 내부적으로 클래스 이름을 접두사로 포함하도록 이름을 변경합니다. 이름 변경을 사용하여 이름 충돌을 피하기 위해 Machine 클래스를 수정하는 방법은 다음과 같습니다.

아래와 같이 Machine 클래스의 __started 속성에 이름 변경을 적용하면 오류를 해결할 수 있습니다.

from datetime import datetime, timedelta
from time import time, sleep

class Machine:
    def __init__(self, id):
        self.id = id
        self.__started = time()

    def uptime(self):
        return time() - self.__started  

class PetrolMachine(Machine):
    def __init__(self, id):
        super().__init__(id)
        self._started = datetime.now()

    def cost(self):
        duration = datetime.now() - self._started
        return duration/timedelta(seconds=60) *0.02


worked = PetrolMachine('12345')
sleep(0.123)
print(f"uptime : {worked.uptime():.2f}")

이름 맹글링을 표현하는 간단한 방법은 다음과 같습니다. 이름이 변조된 하나의 private_variable을 포함하는 ClassA 클래스가 있습니다.

class MyClass:
    def __init__(self):
        self.__private_var = "I am private"

    def get_private_var(self):
        return self.__private_var

my_object = MyClass()
print(my_object.get_private_var())  # This works
print(my_object.__private_var)

두 번째 print()는 __private_var 변수의 이름이 잘못되었기 때문에 AttributeError를 발생시킵니다. 내부적으로 Python은 이름을 _MyClass__private_var로 변경하여 클래스 외부에서 액세스하기가 더 어려워졌습니다.

맹글링된 이름에 접근하기

Python의 이름 맹글링은 실수로 인한 액세스를 방지하도록 설계되었지만 엄격한 개인정보 보호를 시행하지는 않습니다. 전체 훼손된 이름을 사용하여 훼손된 속성에 계속 액세스할 수 있지만 이는 권장되지 않습니다. 작동 방식은 다음과 같습니다. my_object._MyClass__private_var

print(my_object._MyClass__private_var)

Python은 언제 이름을 Mangle합니까?

간단한 예를 들어 설명하겠습니다

class MyClass:
    def __init__(self):
        self._protected_var = "I'm protected"
        self.__private_var__ = "I'm not mangled"

Python에서 선행 단일 밑줄(예: _protected_var)은 속성이 "보호"되어 클래스 외부에서 직접 액세스해서는 안 된다는 것을 나타냅니다. 그러나 Python에서는 이를 강제하지 않습니다. 대조적으로, 앞에 두 개의 밑줄이 있는 이름(예: __private_var)은 실수로 재정의되는 것을 방지하기 위해 맹글링됩니다. 중요한 점은 양쪽에 이중 밑줄이 있는 이름(예: __special__)은 손상되지 않으며 매직 메소드와 같은 특수 사용 사례용으로 예약되어 있다는 것입니다.

優點和局限性

好處

• 有助於防止意外覆蓋子類別中的類別屬性
• 提供輕量級的隱私機制，但不會受到太多限制。

限制

• 它並不是真正的私有——其他開發人員仍然可以存取損壞的名稱，如果他們知道如何的話。
• 如果過度使用，會使偵錯和讀取程式碼變得更加複雜。

_ 儘管有這些限制，名稱修飾仍然是 Python OOP 工具包中的一個有用工具。雖然這不是嚴格的隱私保護，但它有助於防止命名衝突和意外的屬性覆蓋。了解名稱修飾將使您能夠編寫更健全、可維護的程式碼，尤其是在處理複雜的類別層次結構時。在您的專案中嘗試一下，並在下面的評論中分享您的經驗或問題！ _

以上是探索 Python 中的名稱修飾：它是什麼以及它是如何運作的的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！