详解Python 下划线、双下划线的涵义

Python 中下划线和双下划线是有特殊含义的，使用它们可以实现一些特殊的功能。

单下划线 _

在 Python 中，单下划线 _ 常用于以下几种情况：

用于解决名称冲突

如果有一个变量名和 Python 中的关键字重名，但你又不想改变该变量名，就可以在名称前加上一个下划线 _，以避免与关键字冲突，例如：

if_ = 5  # `if` 是关键字，加上下划线来做变量名

用于私有变量

在 Python 中，单下划线 _ 也常用于定义私有变量，即该变量应该在类内部使用，不希望外部访问该变量。需要注意的是，单下划线并不能真正意义上限制外部访问变量，只是一种暗示作用。

class MyDemo:
    def __init__(self):
        self.public_var = 'public'
        self._private_var = 'private'

demo = MyDemo()
print(demo.public_var)     # 非私有变量，可以正常访问
print(demo._private_var)   # 私有变量，也可以访问，但是不推荐

用于类型注解

在 Python 3.10 之后，单下划线 _ 还可以用于类型注解中，表示一个占位符或标志注解。例如：

def foo() -> list[_]:  # `_` 表示元素类型未知
    return [1, 2, 3]

双下划线 __

双下划线 __ 是 Python 中的魔术方法（Magic Method），用于重写类的特殊方法，例如：

class MyClass:
    def __init__(self, x):
        self.x = x

    def __str__(self):
        return f'x is {self.x}'

my_obj = MyClass(5)
print(my_obj)  # 调用 __str__ 方法

除此之外，双下划线在访问和继承属性时也有特殊含义，具体如下：

名称重整

Python 中的名称重整（Name Mangling）机制会根据变量名加上类名前缀，以避免变量名冲突。双下划线在这里的作用是将名称重整成 _<class-name>__<attribute-name> 的形式，例如：

class MyClass:
    def __init__(self):
        self.__x = 5

my_obj = MyClass()
print(my_obj.__x)  # 报错，无法访问 __x 属性
print(my_obj._MyClass__x)  # 正确，MyClass 的实例属性 __x 重命名为 _MyClass__x

子类无法继承父类双下划线属性

当子类继承父类时无法访问父类中带有双下划线的属性，这是因为父类属性已经被名称重整了。例如：

class A:
    __x = 5

class B(A):
    def print_x(self):
        print(self.__x)

b = B()
b.print_x()  # 报错，无法访问 __x 属性

可以使用 _A__x 的方式来访问父类中的属性。