Python中self参数：显式还是冗余？

self的作用与争议

self在区分全局变量或函数与对象成员变量或函数时具有关键作用。例如，它提供了一种清晰的作用域机制，相比Ruby中使用的@和@@符号，这种机制更为直观（尽管这可能源于个人习惯）。从概念上讲，它与C++和Java中的this关键字非常相似。

然而，self的存在始终让我感到困惑。正如我之前所提到的，我曾希望Python 3能对此进行改进，但相关讨论往往以“显式优于隐式”这一原则告终，而未能解决根本问题。

在巴西期间，我与巴西Python组织主席Luciano Ramalho进行过交流。他帮我理清了思路：真正让我困扰的并非无处不在的self本身，而是参数列表中必须显式写出self这一要求，这种做法在我看来是非Pythonic的。

self的使用机制

它是如何使用的

以下简单Python代码展示了类的基本用法。

首先观察f()和a，它们均可在全局作用域中访问。类C1继承自object，这是定义新类的标准方式（注：在Python 3中，这种继承方式可能变得不再那么显眼）。

注意，m1()和m2()的第一个参数均为self。在Python中，self并非关键字，但按照惯例，它代表当前对象的引用，即对象的地址通常作为第一个参数传递。

在类级别定义a是创建对象作用域的一种方式。你也可以在方法内部通过赋值给self.a来创建该属性，此时内存空间会在第一次执行该语句时分配。但必须区分这两种版本的a：若方法内部直接使用a，则引用的是全局版本；而self.a指向的是对象域（此处暂不考虑在类内部修改全局变量的情况）。

同理，对f()的非限定调用指向全局函数，而通过self.m2()的限定调用则指向成员函数（同时将当前对象地址作为self变量传递给m2()）。

接下来看一个包含带参方法类的示例：

为了调用该方法，我们创建对象实例，并使用点表达式调用obj上的m2()：

在调用过程中，obj的地址作为self变量隐式传递给m2()。这里存在一个明显的矛盾：为何在定义方法时“隐式”优于“显式”，而在调用方法时“隐式”传递又毫无问题？

这或许是由方法调用语法所决定的，但这意味着方法的定义和调用存在巨大差异，既谈不上“显式”，也不符合Pythonic风格。当调用参数数量错误的方法时，这一点尤为明显：

obj.m2(1)

结果报错如下：

Traceback (most recent call last):

File "classes.py", line 9, in <module>

obj.m2(1)

TypeError: m2() takes exactly 3 arguments (2 given)

由于方法调用期间self是隐式传递的，上述错误信息实际上暗示了正确的调用方式应为：

C2.m2(obj,1,2)

即使上述语句运行成功，它显然也不是实际的调用方式。你应该使用常规的方法调用语法，即传递两个参数：

obj.m2(1,2)

错误信息“m2() takes exactly 3 arguments (2 given)”不仅让初学者困惑，连我每次看到时也会感到不解。这既表明其非Pythonic，也直指方法定义与调用之间的逻辑矛盾。

改进建议与结论

绝望的建议

尽管历史长河中充满了无奈，但我有哪些建议呢？

在Python 3.1中将self设为关键字（这将带来一定的向后不兼容性）（或者直接使用this，以便C++和Java程序员更轻松地过渡）。同时保持所有与self相关的现有规则不变。

唯一的改变是：你无需将self放入方法参数列表中。这是唯一隐式的地方，其余部分均为显式——除了方法调用方式保持不变。

这实现了方法定义和调用的一致性。你可以定义一个参数数量与调用时相同的方法。当调用方法传递的参数数量错误时，错误信息会提示方法实际应有的参数个数，而不是多出一个。

显式 vs.冗余

在我再次听到“显式优于隐式”之前，需要明确：使某事清晰与使其冗余是有区别的。我们有一种语言，起初看似良好，但随后问题越来越多，这种语言叫做Java。

如果想让每件事都变得显式，我们可以使用C或汇编等能够精确展示机器内部运行细节的语言。

强制程序员将self放入方法参数列表与“显式”毫无关系，它只是强制造成冗余，并未增加编程的表达力（既然已知是方法，何必还要在参数列表中通过self来提醒我们呢？）。我认为这种做法是死板的，也是非Pythonic的。