显式继承“type”以实现python3.x中的元类

Question

我试图对Python中的元类有一些直觉。我试过Python2.7和Python3.5。在Python3.5中，我发现我们定义的每个类都是<class 'type'>类型，不管我们是否显式继承。但是如果不是继承自类型，我们就不能将该类用作另一个类的元类。在

>>> class foo:
    pass

>>> class Metafoo(type):
    pass

>>> foo
<class '__main__.foo'>
>>> Metafoo
<class '__main__.Metafoo'>
>>> type(foo)
<class 'type'>
>>> type(Metafoo)
<class 'type'>
>>> 
>>> class foocls1(metaclass=foo):
    pass

我得到以下错误：

^{pr2}$

但在使用Metafoo作为新类的元类时，情况并非如此

^{3}$

有谁能解释一下，如果我们想在另一个类中使用一个类作为元类，为什么我们需要显式继承这种情况。在

Answer 1

“type”是python3中所有类对象的基类，在python2中是2.2版本之后的所有类对象的基类。（只是在Python2上，您应该从object继承。在Python2中，没有显式继承“object”的类被称为“旧式类”，出于向后兼容的目的而保留，但用处不大。）

所以，发生的是继承：类的超类是什么，而“元类”是“因为在Python中类本身就是一个对象，那么这个对象的类是什么”是两个不同的东西。从中继承的类定义了类实例上属性（和方法）查找的顺序，因此您有一个共同的行为。在

元类相当于“构建类所用的类”，尽管它可以用于其他目的，但它最常用于修改类本身的构造步骤。搜索一下，您会看到元类主要实现__new__和{}方法。（虽然有其他方法也可以，但你必须知道你在做什么）

碰巧，为了构建一个类，需要一些构建普通对象不需要的操作。这些操作是在本机代码层（CPython中的C）上执行的，甚至在纯Python代码中是不可复制的，比如填充类的特殊方法slot（指向实现__add__、__eq__）和此类方法的函数的指针。在CPython中唯一这样做的类是“type”。因此，任何要用来构建类的代码，例如作为元类，都必须在某个时刻调用type.__new__方法。（就像您想在Python中创建一个新对象的任何东西都会在某个时刻调用object.__new__中的代码一样）。在

您的错误发生并不是因为Python提前检查您是否对type.__new__进行了直接或间接调用。错误：“TypeError:object（）不带参数”只是因为元类的__new__方法传递了3个参数（名称、基、命名空间），而object中的相同方法没有传递任何参数。（两者都得到额外的“cls”，也相当于self，但这不算在内）。在

您可以使用任何可调用的作为元类，甚至是一个普通函数。只不过，它必须采用3个显式参数。不管这个可调用的返回值从那时起就被用作类，但是如果在某个时刻你没有调用type.__new__（甚至是间接调用），你就没有一个有效的类可以返回。在

例如，可以创建一个简单的方法，以便能够将类主体用作字典声明：

def dictclass(name, bases, namespace):
    return namespace

class mydict(metaclass=dictclass):
    a = 1
    b = 2
    c = 3

mydict["a"] 

因此，一个有趣的事实是type是它自己的元类。（在Python实现中是硬编码的）。但是type本身也从object继承：

^{pr2}$

为了结束这一点：可以在不调用type.__new__的情况下创建类，也可以在不调用object.__new__的情况下创建对象，但通常不是从纯Python代码创建的，因为这两个操作都必须填充C-API级别的数据结构。ctypes可以用一个本机代码来实现它。在