波仔
🧩 第五章 理解内存结构：程序员的基本素养
📄 一句话概括

造 10000 个实例，类对象只有 1 个——方法代码只存一遍，每个实例只多自己那几个字段。

📝 本节和前面几节的关系

5.6 说数据搬到了堆上，这一节说类本身放在哪、有几份。

一、类信息放哪

类信息放在静态区（类信息区），程序一启动就加载，只加载一次。 它里面有三样：字段的定义、方法的代码、指向父类的指针。 实例里只放一个指向它的指针——这就是 5.1 说的【顺着类去找方法】。

二、实测

造 10000 个实例，set(id(type(t)) for t in ts) 只有 1 个。 类上定义的字段＋方法是 2 项（kind、area），只有一份。 而一万个实例各自的数据是 10000 份。 一万比一——这就是 OOP 省内存的全部秘密。

三、省在哪

方法代码只存一遍：一万个实例共享同一段 area 的代码。 每个实例只多几个字段：w、h 各一格。 反过来说：如果每个实例都复制一份方法代码，一万个实例早就爆了。

四、这条的性质

它是【必须】，不是【优化】。没有它，类的概念就不成立。 它也解释了为什么改一个方法，所有实例立刻都变——因为只有一份代码。 同一件事从另一面看就是风险：父类改错，全家族一起错（2.4 讲过的代价）。

五、动手 Demo：每个类只加载一个类信息

造一万个实例，数一数有几个不同的类对象。 再对比类上定义了几项、实例各自带了什么。

ts = [Rect(i, i) for i in range(10000)]
print(len(ts))                                   # 10000 个实例
print(len(set(id(type(t)) for t in ts)))         # 几个类对象
print(len([k for k in Rect.__dict__
           if not k.startswith("__")]))          # 类上几项

实跑输出：

--------------------------------------------------------------------
每个类只加载一个类信息
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  造一万个实例，**类信息会加载几份？**实测：

      造出来的实例数              10000
      不同的类对象有几个          1
      类上定义的字段＋方法        2 项
      一万个实例各自的数据        10000 份

  东西                             有几份            在哪
  --------------------------------------------------------------------
  类信息（字段定义、方法代码）     1 份              静态区／类信息区
  实例数据（self 上的字段）        每个实例 1 份     堆

  **一万个实例共享同一份类信息**——所以方法代码只存了一遍。
  **每个实例只多出【自己那几个字段】**，这是 OOP 省内存的关键。
  **反过来说：如果每个实例都复制一份方法代码，一万个实例就爆了。**

实测：一万个实例，类对象只有 1 个；类上 2 项，实例各自只多自己那几个字段。 方法代码只存一遍——如果每个实例都复制一份方法，一万个实例就爆了。

30 秒实验

  1. 给一个类加一个方法，看已经造好的实例是不是立刻能调（说明只有一份代码）。
  2. 改一个方法，看所有实例的行为是不是一起变。

常见误区

  1. 以为每个实例都有一份方法。方法在类上，只有一份。
  2. 以为类信息也放在堆上。它在静态区／类信息区，程序启动时加载。
自测三问（点开对答案） 1. 类信息放在哪、有几份？ —— 放在静态区（类信息区），程序启动时加载一次，只有一份。 2. 造一万个实例后实测是什么样？ —— 类对象只有 1 个，类上 2 项定义；实例各自 1 份数据，共 10000 份。 3. 这条性质的另一面是什么？ —— 改一个方法所有实例立刻都变——好处是省内存、改一处全生效，风险是父类改错全家一起错。

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