python 中的metaclass和baseclasses

时间:2022-01-27 16:42:08

提前说明:

class object  指VM中的class 对象,因为python一切对象,class在VM也是一个对象,需要区分class对象和 class实例对象。

class instance 指 某个class的 instance ,这个instance 的 ob_type指向某个 class object

  

python中 类对象有两种相关的class需要我们特别关注:

1.metaclass:

  metaclass关乎class object(不是 class instance)的创建。

  在python中一般class的metaclass是type这个typeobject。

  用type创建class object 例子:

  

#class instance 初始化方法
def __myinit__(self,arg):
print("__myinit__")
self.arg=arg def classmethod1(self):
print(self.arg) #class object's dict
attrs = {'__init__': __myinit__, 'classmethod1': classmethod1}
#基类
bases=(object,) ClassObject=type("ClassObject",bases,attrs) classInstance=ClassObject("abcde")
classInstance.classmethod1()

通过meataclass 来创建 classobject实例:

class MyMetaclass(type):
def __new__(clz,name,bases,attrs):
print("create new class ",name)
return type.__new__(clz, name, bases, attrs) class UseMetaclass(object):
__metaclass__=MyMetaclass
def __init__(self, arg):
super(UseMetaclass, self).__init__()
self.arg = arg print type(UseMetaclass)
#<class 'A.MyMetaclass'>

  

  

  这个class在python层面对应的是 classname.__metaclass__这个对象,在C 源码层面就是 PyObject.ob_type这个对象了。

  metaclass关乎 class object的创建

metaclass的确定次序:

1.定义类时是否有__metaclass__这个field

2.baseclasses[]中是否有定义__metaclass__这个field,这个查找步骤会一直向父类baseclasses[0]递归

3.global名字空间中是否有__metaclass__这个field

4.实在都没有了(正常状态),__metaclass__就用PyClass_Type

static PyObject *
build_class(PyObject *methods, PyObject *bases, PyObject *name)
{
PyObject *metaclass = NULL, *result, *base; //检查属性是否已经填了__metaclass__
if (PyDict_Check(methods))
metaclass = PyDict_GetItemString(methods, "__metaclass__"); if (metaclass != NULL){
/*
print_obj(metaclass); printf("\n");
*/
Py_INCREF(metaclass); }
else if (PyTuple_Check(bases) && PyTuple_GET_SIZE(bases) > 0) {
//从第一个基类里找__metaclass__,就是第一个基类的ob_type了,base 一般会是object 就是 那个PyBaseObject_Type,所以base.ob_type 就是PyType_Type ,这个class 对象就是 metaclass了
// object.__class__==<type 'type'>
base = PyTuple_GET_ITEM(bases, 0);
metaclass = PyObject_GetAttrString(base, "__class__");
if (metaclass == NULL) {
PyErr_Clear();
metaclass = (PyObject *)base->ob_type;
Py_INCREF(metaclass);
}
//print_obj(metaclass);
}
else {
// 这个else 处理 classic 的类定义方式
PyObject *g = PyEval_GetGlobals();
if (g != NULL && PyDict_Check(g))
metaclass = PyDict_GetItemString(g, "__metaclass__");
if (metaclass == NULL)
metaclass = (PyObject *) &PyClass_Type;
Py_INCREF(metaclass);
}
//以上代码都为弄到一个__metaclass__ /*
创建一个类型对象, 调用metaclass ,会调用到 metaclass的 tp_call ,然后 还会调用到 type_new 创建一个新的类型对象,metaclass 是一个callable的对象
*/
result = PyObject_CallFunctionObjArgs(metaclass, name, bases, methods,
NULL);
Py_DECREF(metaclass);
if (result == NULL && PyErr_ExceptionMatches(PyExc_TypeError)) {
/* A type error here likely means that the user passed
in a base that was not a class (such the random module
instead of the random.random type). Help them out with
by augmenting the error message with more information.*/ PyObject *ptype, *pvalue, *ptraceback; PyErr_Fetch(&ptype, &pvalue, &ptraceback);
if (PyString_Check(pvalue)) {
PyObject *newmsg;
newmsg = PyString_FromFormat(
"Error when calling the metaclass bases\n"
" %s",
PyString_AS_STRING(pvalue));
if (newmsg != NULL) {
Py_DECREF(pvalue);
pvalue = newmsg;
}
}
PyErr_Restore(ptype, pvalue, ptraceback);
}
return result;
}

  

2.baseclasses:

  这个class就是所谓的基类了。

用class.mro()获取所有基类,这个返回的集合中从 序号1开始才是真正所谓的基类。