python - 基类中派生类的范围-python中的继承

Question

我知道通过继承基类。基类中的所有函数也可以在派生类中访问。但是它如何以另一种方式工作，这意味着在子类中定义的函数可以在基类中访问。

我用一个例子尝试了上述方法。它工作得很好。但这怎么可能。我无法理解工作背后的逻辑。

class fish:

    def color(self):
        # _colour is a property of the child class. How can base class access this?
        return self._colour  


class catfish(fish):

    _colour = "Blue Cat fish"

    def speed(self):
        return "Around 100mph"

    def agility(self):
        return "Low on the agility"

class tunafish(fish):

    _colour = "Yellow Tuna fish"

    def speed(self):
        return "Around 290mph"

    def agility(self):
        return "High on the agility"

catfish_obj = catfish()
tunafish_obj = tunafish()

print(catfish_obj.color())
print(tunafish_obj.color())

我知道实例是通过 self 传递的，但是子类的细节在逻辑上不应该在基类中访问，对吗？!

Answer 1

您正在访问实例上的属性，不在类里面 .您的 self reference 永远不是 fish 的实例类，仅属于两个派生类之一，并且那些派生类设置 _colour属性。

如果您创建了 fish() 的实例本身，您会收到属性错误，因为该实例将没有设置属性。

你可能会认为在基类中，self成为基类的实例；事实并非如此。

相反，实例上的属性直接在实例上查找，并在其类和基类上查找。所以self._colour查看实例，位于 type(instance)以及 type(instance).__mro__ 中的所有其他对象，方法解析顺序，它以线性顺序设置层次结构中的所有类。

您可以打印出 type()你的对象:

>>> class fish:
...     def color(self):
...         print(type(self))
...         return self._colour
...
# your other class definitions
>>> print(catfish_obj.color())
<class '__main__.catfish'>
Blue Cat fish
>>> print(tunafish_obj.color())
<class '__main__.tunafish'>
Yellow Tuna fish

self引用是派生类的实例，传递给继承的方法。所以 self._colour先看 self上直接设置的属性，然后在 type(self) , 还有 _colour被发现。

也许了解 Python 方法的工作原理会有所帮助。方法只是函数的薄包装，在您查找实例的属性时创建:

>>> tunafish_obj.color  # access the method but not calling it
<bound method fish.color of <__main__.tunafish object at 0x110ba5278>>
>>> tunafish.color      # same attribute name, but on the class
<function fish.color at 0x110ba3510>
>>> tunafish.color.__get__(tunafish_obj, tunafish)  # what tunafish_obj.color actually does
<bound method fish.color of <__main__.tunafish object at 0x110ba5278>>
>>> tunafish_obj.color.__self__   # methods have attributes like __self__
<__main__.tunafish object at 0x110ba5278>
>>> tunafish_obj.color.__func__   # and __func__. Recognise the numbers?
<function fish.color at 0x110ba3510>

仔细查看我访问的对象的名称，以及当我调用 __get__ 时会发生什么函数上的方法。当您访问实例上的某些属性时，Python 使用称为绑定(bind)的过程；当您以这种方式访问​​属性时，它指向具有 __get__ 的对象方法，则该对象称为描述符， __get__被调用以将对象绑定(bind)到您查找对象的任何内容。见 descriptor howto .

访问 color在实例上，产生一个绑定(bind)的方法对象，但对象的描述告诉我们它来自 fish ，它被命名为 *bound 方法 fish.color实例引用。在类上访问相同的名称会给我们 fish.color函数，我可以手动绑定(bind)它再次创建一个方法。

最后，该方法有一个属性 __self__ ，这是原始实例， __func__这是原始功能。神奇的是，当你调用绑定(bind)方法时，方法对象只调用 __func__(__self__, ....) ，所以传入它绑定(bind)的实例。

当该函数被继承时，(在 fish 类中找到，所以 fish.color )，它仍然被传递一个派生类的实例，并且仍然具有派生类的所有内容。

Python 非常动态，而且非常灵活。您可以将任何旧函数放在一个类中，并且可以将它绑定(bind)到一个方法中。或者，您可以采用任何未绑定(bind)的函数，并手动传入具有正确属性的对象，然后它就可以工作了。 Python 不在乎，真的。所以你可以传入一个新的、独立类型的对象并且仍然拥有 fish.color功能工作:

>>> fish.color  # original, unbound function on the base class
<function fish.color at 0x110ba3510>
>>> class FakeFish:
...     _colour = 'Fake!'
...
>>> fish.color(FakeFish)  # passing in a class! Uh-oh?
<class 'type'>
'Fake!'

所以即使传入一个类对象，与 fish 完全无关层次结构，但具有预期的属性，仍然有效。

对于大多数 Python 代码来说，如果它像鸭子一样走路，像鸭子一样嘎嘎叫，那么代码会接受它作为鸭子。调用 duck typing .