Python中的类与类型示例详解

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1.经典类与新式类

在了解Python的类与类型前,需要对Python的经典类(classic classes)与新式类(new-style classes)有个简单的概念。

在Python 2.x及以前的版本中,由任意内置类型派生出的类(只要一个内置类型位于类树的某个位置),都属于“新式类”,都会获得所有“新式类”的特性;反之,即不由任意内置类型派生出的类,则称之为“经典类”。

“新式类”和“经典类”的区分在Python 3.x之后就已经不存在,在Python 3.x之后的版本,因为所有的类都派生自内置类型object(即使没有显示的继承object类型),即所有的类都是“新式类”。

官方文档https://www.python.org/doc/newstyle/

2.类的实例与对象

在很多语言中,类的实例与类的对象,只是同一事物的不同名称。而在Python中,类的对象与类的实例,是完全不同的概念。在本文中,所称的类对象,是指由class代码块执行后创建的类对象,而类的实例则是由类对象所创建的实例。这里只做简单提及,便于下文理解,要更深入的理解这个概念,可以参考“python一切皆对象”的相关知识。

3.类实例的类与类型

尝试分别在Python 2.x 和 3.x 版本中运行如下代码:

            
class A():pass
class B():pass

a = A()
b = B()

if __name__ == '__main__':
  print(type(a))
  print(type(b))
  print(type(a) == type(b))
  print(a.__class__)
  print(b.__class__)
  print(a.__class__ == b.__class__)
          

Python 2.6.9 及 2.7.10 的运行结果:

Python中的类与类型示例详解_第1张图片

在Python 2.x及以前的版本,所有经典类的实例都是“instance”(实例类型)。所以比较经典类实例的类型(type)毫无意义,因为所有的经典类实例都是instance类型,比较的结果通常为True。更多情况下需要比较经典类实例的__class__属性来获得我们想要的结果(或使用isinstance函数)。

Python 3.5.1 运行结果

Python中的类与类型示例详解_第2张图片

在Python 3.x及之后的版本,类和类型已经合并。类实例的类型是这个实例所创建自的类(通常是和类实例的__class__相同),而不再是Python 2.x版本中的“instance”实例类型。

需要注意的是,在Python 2.x版本中,“经典类的实例都是instance类型”,这个结论只适用于经典类。对新式类和内置类型的实例,它们的类型要更加明确。

修改之前的代码验证上述观点,尝试让class a 和 class b 显示继承自object,成为“新式类”。

            
class A(object):pass
class B(object):pass

a = A()
b = B()

if __name__ == '__main__':
  print(type(a))
  print(type(b))
  print(type(a) == type(b))
  print(a.__class__)
  print(b.__class__)
  print(a.__class__ == b.__class__)
          

Python 2.7.10 运行结果:

Python中的类与类型示例详解_第3张图片

代码运行结果和Python 3.x是完全相同的,可以看出Python 2.x 新式类实例的类型就是这个实例所创建自的类。同时进一步印证在Python 3.x中所有的类都是新式类(显示或隐式继承自object类)。

接着对内置类型进行验证,尝试运行以下代码

            
print(type([1, 2, 3]))
          

Python 2.7.10运行结果:

Python中的类与类型示例详解_第4张图片

可以看出,内置类型实例的类型,也是同新式类一样,是这个实例所创建自的类。在示例代码中,我们创建了一个list,所以实例的类型为list类型。

4.类的类型

如果说,一个类实例的类型是创建它的类(python 3.x),那一个类的类型又是什么???

继续使用代码尝试验证:

            
class A():pass
class B():pass

if __name__ == '__main__':
  print(type(A))
  print(type(B))
  print(type(A) == type(B))
          

Python 2.7.10 运行结果:

Python中的类与类型示例详解_第5张图片

从运行结果我们可以看出,在Python 2.x 中,经典类的类型都是classobj。type(A) == type(B)结果为True,说明它们是同一种类型。

Python 3.5.1运行结果:

Python中的类与类型示例详解_第6张图片

从运行结果我们可以看出,所有的类型都是type类,再次印证在Python 3.x 类与类型已经完全合并,类即类型,类型即类。

再次修改代码,使 class A 和 B 显式继承自 object,成为新式类,再在Python 2.7.10 下运行查看结果:

Python中的类与类型示例详解_第7张图片

运行结果显而易见,和Python 3.x 是一样的,因为它们都是新式类。

注:在运行结果中,Python 2.x 显示为 ,而 Python 3.x 显示为 , 仅是显示方法不同,可以理解为等价,因为在Python 3.x类即类型。

参考官方文档: https://docs.python.org/3/library/stdtypes.html#bltin-type-objects

Type objects represent the various object types. An object's type is accessed by the built-in functiontype(). There are no special operations on types. The standard moduletypesdefines names for all standard built-in types.

Types are written like this: .

再来进行一个有趣的尝试:

            
print(type(type))
          

在python 2.x 和 3.x 运行结果都是一样的,type类型本身也是类(新式类和内置类型的类与类型已经合并),它自己也是type类型。

Python中的类与类型示例详解_第8张图片

Python中的类与类型示例详解_第9张图片

5.类是Type类的实例

有上文的测试可以得知:所有的类型都是type类。从另一个角度理解,类就是type类的实例,所有的新式类,都是由type类实例化创建而来,并且显式或隐式继承自object。

            
type([1, 2, 3])
          

得到运行结果: ,说明[1, 2, 3]这个list是list类的实例。

同样的

            
type(list)
          

得到运行结果: ,也可以说明list这个类是type类的实例。

通过调用__class__属性可以得到同样的结果:

            
list.__class__
[1, 2, 3].__class__
          

说明类对象是type类的实例。

6.有趣的循环

前文提到,在Python 3.x 中,所有的类都显式或隐式的派生自object类,type类也不例外。类型自身派生自object类,而object类派生自type,二者组成了一个循环的关系。

通过以下代码来验证

            
isinstance(object, type)
isinstance(type, object)
          

运行结果:

Python中的类与类型示例详解_第10张图片

从运行结果可以看出object是type类型, type类型也是object类型

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,谢谢大家对脚本之家的支持。


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