Python 3 元类定义的函数在从元类派生的类中不可见

Question

我正在研究基于 python 3 的元类，因为我理解元类是 typedef

属于一类。这是一个小例子

class smallClass(type):

    def __init__(self, clsname, bases, clsdict):
        super(smallClass, self).__init__(clsname, bases, clsdict)
        self.a = 10
        self.b = 15
        print(self.addnos())

    def addnos(self):
        return self.a + self.b

    def __new__(self, clsname, bases, clsdict):
        return super(smallClass, self).__new__(self, clsname, bases, clsdict)

class smallClass2(object, metaclass=smallClass):
    la = smallClass.addnos

clstest = smallClass2()

clstest.addnos() ''' this does not work:  AttributeError: 'smallClass2' object has no attribute 'addnos'  '''

奇怪的是函数 addnos 在 smallClass2 中是不可见的，即使它基于包含 addnos 函数的元类 smallClass

有人可以帮助理解如何访问元类中定义的函数吗？或者为什么 clstest.addnos() 不起作用？

函数 addnos 可以从元类访问，但不能从派生类访问，为什么？

这里换个方法试试，有同样的问题

class smallClass(type):


    def __init__(self, clsname, bases, clsdict):
        super(smallClass, self).__init__(clsname, bases, clsdict)
        self.a = 10
        self.b = 15
        print(self.addnos())

    def addnos(self):
        return self.a + self.b

    def __new__(self, clsname, bases, clsdict):
        return super(smallClass, self).__new__(self, clsname, bases, clsdict)


class smallClass2(object, metaclass=smallClass):
    pass

clstest = smallClass2()
clstest.addnos()

Answer 1

我不明白你的意图是什么，以及你是否真的需要一个元类。但这是正在发生的事情：

Python 中的元类是类对象类。我认为通过（iPython）终端上的示例很容易将其可视化：

In [1]: class A:
   ...:    pass
   ...: 
   ...: a = A()
   ...: 

In [2]: type(a)
Out[2]: __main__.A

In [3]: type(A)
Out[3]: type

在这种情况下，type(a) 返回的“A”是对象“a”的类，而“type(A)”返回的“type”是对象“A”的类——诀窍是在 Python 中，甚至类也是对象：它们都是“类型”或“类型”子类型的实例。这种“类中的类”的作用就是所谓的“元类”。

当你从“type”继承时，你创建的类的实例将是类本身。并且有语言的语法支持，以类语句上的“命名参数”的形式，为类体选择元类。

综上所述，这就是 Python 中属性检索的工作方式（缩短版 - 我不会进入“描述符”或添加很多步骤的 setattr、getattr 和 getattribute 机制）：

当您从对象请求属性时，Python 首先（*）查看该对象的 __dict__ 属性，如果它包含请求的属性，则该属性必须是映射。如果没有，它会在对象的类上查找属性（也在类__dict__ 上）。如果对象的类没有属性，Python 会在对象的超类 上查找它——但它不会进入类的类来查找属性。 （它遵循元类，因为它们最终出现在类 __mro__ 属性中）。

所以，如果我这样做：

class MyMeta(type):
   test = "value from metaclass"
   other_test = "Other metaclass value"

class A:
   test = "value from ancestor class"

class B(A, metaclass=MyMeta):
   pass

b = B()

对于实例“b”，Python 可以找到“A”中定义的“test”，但它永远不会自动找到“MyMeta”中定义的“test”，也不会看到“other_test”。这就是您的代码中发生的事情。

如果需要从元类中定义的实例值中查看它们，则所要做的就是单步执行该类 - 因此，如果 B 中的方法想要到达上面的“other_test”，这将工作：

class B(A, metaclass=MyMeta):
   def method(self):
        print(self.__class__.other_test)

（不是test，但仍会被A 中的祖先类中定义的test 遮蔽）

总而言之，我发现您实际上需要一个元类来进行任何尝试的可能性很小。它看起来更像是您想要简单类继承的行为。

(*) 始终牢记这是对属性查找算法的超级简化描述。属性的第一次查找实际上是在实例的类本身中查找“描述符”对象。