python - 为什么父类(super class)属性在当前类的命名空间中不可用？

Question

例子:

class A:
    a = 1

class B(A):
    b = 2
    y = b # works fine
    x = a # NameError: name 'a' is not defined
    x = A.a # works fine

z = B()
z.a # works fine
B.a # works fine

为什么不允许x = a？在所有其他上下文中(通过实例访问，通过子类名称访问)它工作正常；但不知何故在类(class)本身内部，它不起作用。

鉴于这种行为，我似乎无法实现类层次结构，其中每个类都定义了一些额外的属性 - 因为如果不知道它们在层次结构中的确切定义位置，我将无法在子类中访问它们。

这是我尝试(未成功)做的事情:

class X:
  accelerate = compose(f1, f2, f3) # f1, f2, f3 are functions

class Y(X):
  move = compose(f4, f5)
  stop = f6

class Z(Y):
  action = compose(accelerate, stop)

class U(Y):
  action = compose(move, stop)

这些类根本不会被初始化；我只是想使用它们来创建功能层次结构。

Answer 1

当你这样写的时候:

class B(A):
    b = 2
    y = b # works fine
    x = a # NameError: name 'a' is not defined
    x = A.a # works fine

Python 所做的是创建一个新范围(存储在字典中)，执行所有定义，然后在类 block 的末尾将字典传递给 type 类(除非您已经设置了另一个元类)来创建你的新类。它大致等同于:

B = type('B', (A,), classdict_from_scope)

在您到达那个阶段之前，B 类不存在，更不用说有任何基类可以从中继承属性了。考虑到您可能有多个基类，并且在这些类中查找名称的解析顺序很复杂，并且取决于它们的完整集合及其所有基类；在您的子类 B 实际创建之前，此顺序不会确定。

这意味着当 Python 开始执行 x = a 时，它发现 a 不在范围内，并且它没有在类或实例上进行属性查找，所以它不能遵循名称解析协议(protocol)来寻找替代绑定(bind)。所以它所能做的就是抛出一个错误。

这就是 为什么 Python 以这种方式工作。你能做些什么？

您有两个基本选项。

1. 您可以明确指定要在其中查找属性的类。
2. 您可以在创建子类后查找其属性。

请注意，如果您仅使用单一继承，则 (1) 并没有那么糟糕；您可以只查找 A 中的所有属性；如果它们仅在 A 的父类中定义，这仍然会找到它们，因此您实际上不需要知道它们在层次结构中的何处定义。

如果您有多重继承，那么您至少必须知道哪个层次结构包含您要查找的属性。如果这很困难或不可能，那么您可以使用选项 (2)，它看起来像这样:

class B(A):
    b = 2
    y = b

B.x = B.a

这看起来有点难看，但是构造了一个相同的类 B，就像您在类 block 中创建 x 和 transient 类 B如果将 B.x 赋值直接放在类 block 之后，则没有 x 的 永远不会被任何其他代码看到。 (不过，如果您使用类装饰器，它可能不会有相同的结果)