Как реализуются атрибуты в классах Python

Что проверяют

Различает ли кандидат атрибуты класса и атрибуты экземпляра, понимает ли, что они лежат в словарях (__dict__), и знает ли порядок поиска. Хороший ответ доходит до дескрипторов, потому что property это именно дескриптор, а не «метод, который притворяется полем».

Как отвечать

Атрибут экземпляра создаётся присваиванием через self и живёт в obj.__dict__, свой у каждого объекта. Атрибут класса объявляется в теле класса, лежит в Cls.__dict__ и общий для всех экземпляров.

class Dog:
    species = "Canis lupus familiaris"   # атрибут класса

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name                 # атрибут экземпляра
        self.age = age                   # уходит в сеттер property

    @property
    def age(self):
        return self._age

    @age.setter
    def age(self, value):
        if value < 0:
            raise ValueError("возраст не может быть отрицательным")
        self._age = value

Обратите внимание: в __init__ присваивается self.age, а не self._age. Присваивание напрямую в приватное поле обходит валидацию, и объект спокойно создастся с возрастом минус пять.

Порядок поиска obj.x (это то, ради чего вопрос и задают):

1. дата-дескриптор с именем x, найденный в type(obj).__mro__ (у него есть __set__ или __delete__, как у property);
2. obj.__dict__["x"];
3. обычный атрибут или не-дата-дескриптор (функция, classmethod, staticmethod) из классов по MRO;
4. если ничего не нашлось, вызывается __getattr__, иначе AttributeError.

Отсюда два практических следствия. Первое: property перебивает одноимённую запись в __dict__ экземпляра, поэтому валидацию не обойти. Второе: обычный атрибут класса, наоборот, перекрывается атрибутом экземпляра, и dog.species = "x" не меняет класс, а создаёт новую запись в экземпляре.

Отдельная ловушка: изменяемый атрибут класса. tricks = [] в теле класса это один список на все объекты, и dog.tricks.append("сидеть") мутирует общий, а не свой. Списки и словари инициализируются в __init__.

Прочее, что уместно упомянуть:

• динамика: setattr(obj, "name", v), getattr(obj, "name", default), hasattr, vars(obj) как obj.__dict__;
• __slots__ = ("name", "_age") убирает __dict__, экономит память на массовых объектах и запрещает заводить новые атрибуты;
• имена вида __x внутри класса переписываются в _Cls__x (name mangling), это защита от случайного пересечения имён в наследнике, а не приватность;
• @dataclass генерирует __init__ с атрибутами экземпляра, а изменяемые значения по умолчанию требует объявлять через field(default_factory=list) ровно по причине из ловушки выше.

Где спотыкаются

Кладут изменяемый объект в атрибут класса и получают общее состояние на все экземпляры. И объясняют property как «метод с декоратором», не понимая, что это дата-дескриптор на классе, и потому не могут ответить, почему self.age = value внутри сеттера не уходит в бесконечную рекурсию, а self._age не конфликтует с ним.