详解Python是如何实现issubclass的

yipeiwu_com6年前Python基础

使用Python内置的issubclass方法很方便的检测一个类是否是另一个类的子类。

这个是issubclass的文档:

issubclass(class, classinfo)

Return true if class is a subclass (direct, indirect or virtual) of classinfo. A class is considered a subclass of itself. classinfo may be a tuple of class objects, in which case every entry in classinfo will be checked. In any other case, a TypeError exception is raised.

一个类的子类可以是直接的、间接的、或者是虚拟的。

issubclass的第二个参数classinfo可以是一个类对象或者包含类对象的tuple(只要其中一个检测成功即返回True)。

一些使用示例:

>>> class A(object):
...   pass
...
>>> class B(A):
...   pass
...
>>> class C(B, A):
...   pass
...
>>> class D(C):
...   pass
...
>>> issubclass(D, D), issubclass(D, C), issubclass(D, B), issubclass(D, A), issubclass(D, object)
(True, True, True, True, True)
>>> D.__bases__
(<class '__main__.C'>,)
>>> D.__mro__
(<class '__main__.D'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>)

D是D的子类,D定义时的基类是C,所以D是C的子类,而且D是B,A,object的间接子类。

__mro__是类属性, 在类定义完毕Python解析器便通过一种C3算法将所有的父类以method resolution order的顺序保存到一个元组里, 成为类的属性。

所以issubclass可以这样简单的实现:

def issubclass(cls, classinfo):
  if classinfo in cls.__mro__:
    return True
  return False

Python的issubclass是内置函数(一般是C实现),实际上要复杂很多,要检测参数类型,如第一个参数必须是type类型,第二个参数是type类型或者tuple类型。还要考虑该类是否是虚拟的子类,以及子类的子类。

例如:

>>> from collections import abc
>>> class E:
...   def __len__(self):
...     return 1
...
>>> issubclass(E, abc.Sized)
True
>>> E.__mro__
(<class '__main__.E'>, <class 'object'>)
>>> class F:
...   pass
...
>>> issubclass(F, abc.Sized)
False
>>> abc.Sized.register(F)
<class '__main__.F'>
>>> issubclass(F, abc.Sized)
True

Python是动态类型语言,长久以来使用Duck type(鸭子类型)形式编程,不管对象是什么类型,只要实现了所需要的方法。

现在有了ABCs, 可以用于判断某个类或者某个对象是不是ABCs的子类或者实例,但这个类并不需要显示的继承于ABCs, 因为python内置的ABCs有一种注册机制可将一个类注册为它的子类。如上例子的register方法。

还有一种机制是可以定制一个__subclasshook__方法,将某种类型的类认定为子类。

如abc.Sized的__subclasshook__是这样子的:

@classmethod
def __subclasshook__(cls, C):
  if cls is Sized:
    if any("__len__" in B.__dict__ for B in C.__mro__):
      return True
  return NotImplemented

所以有__len__方法的E类是abc.Sized的子类, 这个__subclasshook__方法是通过__subclasscheck__方法调用的,这个__subclasscheck__是每一个ABC类都有的方法,在ABCMeta类(其他ABC类都继承于它)实现。

现在的issubclass函数的实现,会先判断classinfo是否有__subclasscheck__方法,如果有此方法,则判断子类的逻辑由该方法返回,即覆盖issubclass的实现(CPython)。

__subclasscheck__会分几个步骤进行判断:

  1. 调用__subclasshook__方法,如果有方法定义
  2. 检查自己是否在待检测类的__mro__列表里
  3. 递归检查待检测类是否是在注册子类(内置_abc_registry列表属性)
  4. 递归检查待检测类是否是自己子类的子类

具体源码在: https://github.com/python/cpython/blob/3.6/Lib/abc.py

相关的CPython实现在: https://github.com/python/cpython/blob/0ccc0f6c7495be9043300e22d8f38e6d65e8884f/Objects/abstract.c

而基本上isinstance(object, classinfo)方法的实现只需要调用issubclass(type(object), classinfo)

参考:

29.7. abc — Abstract Base Classes : https://docs.python.org/3/library/abc.html
PEP 3119 – Introducing Abstract Base Classes: https://www.python.org/dev/peps/pep-3119/

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。

相关文章

简单的python协同过滤程序实例代码

本文研究的主要是python协同过滤程序的相关内容,具体介绍如下。 关于协同过滤的一个最经典的例子就是看电影,有时候不知道哪一部电影是我们喜欢的或者评分比较高的,那么通常的做法就是问问周...

用python统计代码行的示例(包括空行和注释)

实例如下所示: import os import string path = "/Users/U/workspace/python learning/show-me-the-co...

Python实现对比不同字体中的同一字符的显示效果

Python实现对比不同字体中的同一字符的显示效果

有人在 openSUSE 中文论坛询问他的输入法打出的「妩媚」的「妩」字为什么显示成「女」+「元」。怀疑是字体的问题,于是空闲时用好友写的 python-fontconfig 配合 Pi...

Python基于scapy实现修改IP发送请求的方法示例

本文实例讲述了Python基于scapy实现修改IP发送请求的方法。分享给大家供大家参考,具体如下: 今天同事想测试WAF的页面统计功能,所以需要模拟多个IP向多个域名发送请求,也就是需...

利用Python如何生成hash值示例详解

一、介绍 如果在Python中需要对用户输入的密码或者其他内容进行加密,首选的方法是生成hash值。 在Python中可以利用二个模块来进行:    &n...