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深度理解Python中Class類、Object類、Type元類

更新時間：2023年06月02日 15:02:35 作者：會振刀的程序員

本文主要介紹了深度理解Python中Class類、Object類、Type元類，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

元編程這個詞很多朋友都聽過，可能用的卻不多。其實它的使用主要使用場景還是在組件研發(fā)和框架研發(fā)。但是我還是推薦大家務(wù)必對元編程有一個基礎(chǔ)的認識和了解，我相信它一定可以將的編碼和理解能力拔高一層。我將深入淺出的引出一些元編程所需的基礎(chǔ)知識來幫助大家入門。

1.Class類、Object類、Type元類的表面關(guān)系

object：object類是所有類(class)的父類，包括type類，object類的父類為空
type：type類是所有類的類型，即為所有類(class)都可由type實例化而來，包括type類和父類object。
class：繼承自object，同時，由type進行實例化。其中，type就是我們所講的元類(metaclass)

print('type的父類是：',type.__base__)
class test:
    pass
print('class的父類是：',test.__base__)
print('object的父類是：',object.__base__)

2.Class、Object、Type解釋

class：是典型的面對對象編程的表現(xiàn)形式，為定義對象的屬性、行為提供了一個模板。其實說白了就是用來寫業(yè)務(wù)的

object：Python2中，創(chuàng)建類需要顯示聲明object方法才會繼承，若不聲明，則不繼承。這里我們不再過多討論Python2。在Python3中，已經(jīng)隱式的自動繼承了object方法，所以我們平時編寫的class默認類方法其實是由object方法提供的，Python3中任何一個類都默認集成了Object，不可改變。我們通過下圖看看object類到底有多少內(nèi)置函數(shù)，分別是誰？并將解析他們中主要成員。

1.1關(guān)系詳解

object、type：本文的核心之一就是闡述object與type的關(guān)系。
1、上述有一個比較繞的邏輯是object類是type的父類，而object類是type實例化而來，我想了很久怎么去解釋和闡述這個邏輯，發(fā)現(xiàn)其實從Python的層面來講已經(jīng)解釋不清了，于是翻到了C的源碼，又查了很多資料，翻了很多博客。這里我想結(jié)合所有所得總結(jié)一些信息：不用去深究object和type的深度關(guān)系是什么，除非你想去看完C的PyObject部分，我相信對絕大多數(shù)人來講結(jié)果一定是戛然而止的。那么我們只需要知道type的父類是object，object的類型是type便好。

2、那么如何看待object、type在Python面對對象概念中的一席之地呢？這里引用這位博主的一句話。
可以把二者理解為是兩個體系的王者，object是站在繼承關(guān)系頂點的存在，所有的類最后都是繼承自object的，object沒有父類了，所以這里輸出為空（），object是type類型的，也就是說type是站在類型關(guān)系頂端的存在，所有的類型都難逃type類型的掌握，所以object和type自己的類型都是type，type的父類是object

3.Object類的默認方法作用詳解

前言提要：默認類方法是從何而來呢！Python2中，創(chuàng)建類需要顯示聲明Object方法才會繼承，若不聲明，則不繼承；Python3中，已經(jīng)隱式的自動繼承了Object方法。所以我們平時編寫的class默認類方法其實是有object方法提供的，Python3中任何一個類都默認集成了Object，不可改變。我們通過下圖看看object類到底有多少內(nèi)置函數(shù)，分別是誰？并將解析他們中主要成員。

print(list(object.__dict__.keys()))

3.1 init

詳解：構(gòu)造方法，這是從其他語言借鑒過來的術(shù)語。作用：當類實例被創(chuàng)造后調(diào)用的方法，所以更嚴格來講應(yīng)叫做初始化方法，而不是構(gòu)造方法。但通常很多同學(xué)會把它叫做構(gòu)造方法，其實是不對的，因為Python中的構(gòu)造方法另有其人，它就是new方法。

3.2 new

詳解：用于構(gòu)建實例的特殊方法。關(guān)于這個方法咱不用再進一步深究，除非你想去看看CPython源碼。它返回一個實例，這個實例會作為第一個參數(shù)（即self）傳給init方法，所以init方法的第一個self參數(shù)其實是這樣得到的，而new便是真正構(gòu)造類實例的方法。通常我們幾乎不需要自己編寫new方法，因為從object類集成的實現(xiàn)已經(jīng)足夠了。

3.3 repr

詳解：__repr__()會返回和調(diào)用者有關(guān)的“類名+object at+內(nèi)存地址”。所以我們在執(zhí)行類的實例化之后返回了一個實例實際上就是調(diào)用了repr函數(shù)。當然它從道理上來講也可以重寫，但是建議最好不要動它，因為確實沒有什么重寫的必要。還是那句話，所有的動作皆為業(yè)務(wù)而生，反之就不要產(chǎn)生動作。

3.4