Python中类型关系和继承关系实例浅谈

浅浅的花香味﹌ 2024-03-24 19:23 93阅读 0赞

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本文详细介绍了Python中类型关系和继承关系。分享给大家供大家参考。具体分析如下：

如果一个对象A持有另一个对象B的ID，那么检索到A之后就可以检索到B，我们就说存在一个A到B的导航。这种导航关系使得Python中所有对象之间形成了一个复杂的网络结构。

**Python程序的运行包括：**

1. 修改这个网络结构；  
2. 执行有副作用的代码对象（code object或者说bytecode，见Python Language Reference 3.2）  
（副作用是指影响Python虚拟机之外的设备，这些代码都是用C或者别的语言写的，Python写的代码只能完成第一步的功能。print语句除外。）

Python对象之间有两种导航关系：继承关系和类型关系，是Python中最基本的关系。类型关系说明一个对象是通过哪个对象创建的；继承关系说明对象之间的父子关系，这种父子关系在名字的解析过程中起到作用。这里我首先说New Style类之间的这两种关系，掌握了New Style类的关系后，再来说明Classic类就容易了。

首先需要说明一下的是内置模块中的type是什么。大家都知道type可以用来判断一个对象的类型，好像是一个函数。实际上在2.2中type是一个类，而且不是普通的类，是一个可以创建类的类，称为元类。你运行type(type)试一下，打印的是。type类是Python类型系统的核心。用type作为一个判断类型的函数使用是比较特殊的情况，或许是由历史原因造成的，用typeof或许更合适。

**如何构造一个类型**

你肯定知道是用class语句。但是实际上，在Python核心看来，只有一种方式，那就是调用type的构造函数（因为type是一个类型）。当运行：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> <p>2</p> </td> 
   <td> <p><code>class</code> <code>A(</code><code>object</code><code>): </code></p> <p><code>&nbsp;</code><code>def</code> <code>f(</code><code>self</code><code>): </code><code>print</code> <code>1</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

Python解析器就会执行如下代码所示功能：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> <p>2</p> <p>3</p> </td> 
   <td> <p><code>def</code> <code>f(</code><code>self</code><code>): </code><code>print</code> <code>1</code></p> <p><code>A</code><code>=</code><code>type</code><code>(</code><code>'A'</code><code>, (</code><code>object</code><code>,), ) </code><code># 参数为（名字， 父类tuple，成员dict）</code></p> <p><code>del</code> <code>f</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

两者效果几乎是一样的，你可以试一下。

类型关系的确定除了使用type之外，还可以使用\_\_class\_\_属性。如：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> <p>2</p> <p>3</p> <p>4</p> <p>5</p> <p>6</p> <p>7</p> </td> 
   <td> <p><code>class</code> <code>A(</code><code>object</code><code>): </code><code>pass</code></p> <p><code>a</code><code>=</code><code>A()&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; </code></p> <p><code>a.__class__ </code><code># 'class __main__.A'</code></p> <p><code>A.__class__ </code><code># 'type '</code></p> <p><code>type</code><code>.__class__ </code><code># 'type '</code></p> <p><code>type</code><code>.__class__.__class__ </code><code># 'type '</code></p> <p><code>type</code><code>.__class__ </code><code>is</code> <code>type</code><code>.__class.__class__ </code><code># True</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**继承关系**

继承关系只发生在类型之间，继承关系构成一个有向图。所有的类型都是从object继承来的。“所有的”当然也包括type。object的父类还是object。object作为一个类型对象也是有其类型的，这个类型就是type。所以object和type之间的关系就好比先有鸡还是先有蛋的问题了：type是从object继承的（继承关系）；object是由type生成的（类型关系）。通过issubclass或者\_\_bases\_\_属性来判断两个类之间的继承关系。

那么从type继承意味着什么呢？那意味着这个类的类型是type，同时父类也是type。但是这种做法在一般的编程中是没有什么意义的（却是meta programmming的核心）。因为一般都用class语句，而不是通过调用type的构造函数来创建类型对象。为了说明语法还是举个例子：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> <p>2</p> <p>3</p> <p>4</p> <p>5</p> </td> 
   <td> <p><code>class</code> <code>mytype(</code><code>type</code><code>): </code><code>pass</code></p> <p><code>A</code><code>=</code><code>mytype(</code><code>'A'</code><code>, (</code><code>object</code><code>,), {}) </code><code># </code></p> <p><code>del</code> <code>f</code></p> <p><code>A.__class__ </code><code># class '__main__.mytype'，元类为mytype</code></p> <p><code>mytype.__class__ </code><code># 'type '</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

在用class定义一个类时，会间接调用type的构造函数。但是通过设置\_\_metaclass\_\_属性，可以不去调用type，而是调用type的子类。如：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> <p>2</p> <p>3</p> </td> 
   <td> <p><code>class</code> <code>A(</code><code>object</code><code>):</code></p> <p><code>&nbsp;</code><code>__metaclass__ </code><code>=</code> <code>mytype</code></p> <p><code>A.__class__ </code><code># class '__main__.mytype' ，和上面的方式结果一样。</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

由此，Python对象的类型关系组成了一个树型结构，其中type处于树的根部，由type或者type的子类构造的类型，包括class定义的类（间接调用type），调用type、type的子类构造函数创建的类，int list等系统定义类型处于中间节点，叶节点为instance对象。type本身的类型是什么呢？还是type。这和根目录的父目录还是根目录是一样的。

Classic类不同于New Style类的地方就是当用class创建一个类时，不是间接调用type，而是间接调用types.ClassType，而types.ClassType是由type创建的。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> <p>2</p> <p>3</p> <p>4</p> </td> 
   <td> <p><code>class</code> <code>A: </code><code>pass</code></p> <p><code>type</code><code>(A) </code><code># type 'classobj'，注意没有__class__属性。</code></p> <p><code>type</code><code>(A) </code><code>is</code> <code>types.ClassType </code><code># True</code></p> <p><code>types.ClassType.__class__ </code><code># 'type'</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

希望本文所述对大家的Python程序设计有所帮助。

来源：[微点阅读][Link 1] [https://www.weidianyuedu.com][https_www.weidianyuedu.com]

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