type(instance) 何时与 instance.__class__ 不同？

Question

Python有内置函数type：

类 type(对象)

使用一个参数，返回一个对象的类型。返回值是一个类型对象，一般与object.__class__返回的对象相同。

Python 还有一个特殊的属性__class__：

instance.__class__

类实例所属的类。

我曾经认为它们都指的是同一个对象。但是在abc.ABCMeta.__instancecheck__ 方法中会检查它们是否相同：

    def __instancecheck__(cls, instance):
        """Override for isinstance(instance, cls)."""
        # Inline the cache checking
        subclass = instance.__class__
        # […]
        subtype = type(instance)
        if subtype is subclass:
        # […]

type(instance) 何时与 instance.__class__ 不同？

Answer 1

type(instance) 和 instance.__class__ 可能不同，即使使用 new-style classes，正如 Guido van Rossum 在PEP 3119 中提到的那样：

另外，isinstance(x, B) 等价于 issubclass(x.__class__, B) or issubclass(type(x), B)。 （type(x) 和 x.__class__ 可能不是同一个对象，例如当 x 是代理对象时。）

type(instance)

object 实例的真实类存储在实例上的 __class__ 槽 中（即在实例布局中的固定偏移处）。只能通过数据描述符vars(object)['__class__']访问（其方法__get__允许属性检索，其方法__set__允许属性赋值，其方法__delete__禁止属性删除），或者等效地通过内置函数访问type（其单参数形式允许属性检索）：

>>> class A: pass
... 
>>> a = A()
>>> vars(object)['__class__'].__get__(a)
<class '__main__.A'>
>>> type(a)
<class '__main__.A'>
>>> class B: pass
... 
>>> vars(object)['__class__'].__set__(a, B)
>>> vars(object)['__class__'].__get__(a)
<class '__main__.B'>
>>> type(a)
<class '__main__.B'>
>>> vars(object)['__class__'].__delete__(a)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can't delete __class__ attribute

instance.__class__

所以如果一个实例没有覆盖数据描述符vars(object)['__class__']（带有类属性），instance.__class__会访问instance的真实类（通过数据描述符）：

>>> class A: pass
... 
>>> a = A()
>>> a.__class__
<class '__main__.A'>
>>> type(a)
<class '__main__.A'>
>>> class B: pass
... 
>>> a.__class__ = B
>>> a.__class__
<class '__main__.B'>
>>> type(a)
<class '__main__.B'>
>>> del a.__class__
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can't delete __class__ attribute

但是如果一个实例覆盖了数据描述符vars(object)['__class__']（带有类属性），instance.__class__可能无法访问instance的真实类（所以instance作为另一个类的实例出现）：

>>> class A: __class__ = int
... 
>>> a = A()
>>> a.__class__
<class 'int'>
>>> type(a)
<class '__main__.A'>
>>> vars(a).update({'__class__': str})
>>> a.__class__ # the class attribute is not a data descriptor so is overridden
<class 'str'>
>>> type(a)
<class '__main__.A'>

Answer 2

这是旧样式对象的情况（从无继承）。此类对象没有__class__ 属性。我认为他们这样做是为了防止错误。 Python 2.7 示例：

class A:
    pass

class B(object):
    pass

a = A()
b = B()

print(dir(a)) # ['__doc__', '__module__']
print(dir(b)) # ['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__module__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__']

print(b.__class__) # <class '__main__.B'>
print(type(b))     # <class '__main__.B'>

#####################
# The intersting part
print(a.__class__) # __main__.A
print(type(a))     # <type 'instance'>


print(B.__class__) # <type 'type'>
print(type(B))     # <type 'type'>

print(type(A))      # <type 'classobj'>
#print(A.__class__) # AttributeError: class A has no attribute '__class__'

更多信息请参见：

• Python type() or __class__, == or is
• NewClassVsClassicClass
• Why does `type(myField)` return `<type 'instance'>` and not `<type 'Field'>`?

注意： 上次 cpython 中给定的行是在 2008 年更改的 (commit)，所以这似乎是一个兼容性问题，或者他们只是忘记了。