直接从 typing.NamedTuple 继承时出现奇怪的 MRO 结果

Question

我很困惑为什么FooBar.__mro__不像上面两个那样显示<class '__main__.Parent'>

在深入研究 CPython 源代码后，我仍然不知道为什么。

from typing import NamedTuple
from collections import namedtuple

A = namedtuple('A', ['test'])

class B(NamedTuple):
  test: str

class Parent:
  pass

class Foo(Parent, A):
  pass

class Bar(Parent, B):
  pass

class FooBar(Parent, NamedTuple):
  pass

print(Foo.__mro__)
# prints (<class '__main__.Foo'>, <class '__main__.Parent'>, <class '__main__.A'>, <class 'tuple'>, <class 'object'>)

print(Bar.__mro__)
# prints (<class '__main__.Bar'>, <class '__main__.Parent'>, <class '__main__.B'>, <class 'tuple'>, <class 'object'>)

print(FooBar.__mro__)
# prints (<class '__main__.FooBar'>, <class 'tuple'>, <class 'object'>)
# expecting: (<class '__main__.FooBar'>, <class '__main__.Parent'>, <class 'tuple'>, <class 'object'>)

Answer 1

typing.NamedTuple 的设计并不像普通基础 class 那样。看看当您从 NamedTuple "inherit" 时，甚至 NamedTuple 本身也不在新的 class 的 MRO 中。它实际上只是设计为 collections.namedtuple class 工厂的接口，mypy 可以检查。

当您从 NamedTuple 继承时，它的 metaclass 完全忽略任何基础 classes 并通过委托给 collections.namedtuple 创建新的 class，然后填充原始命名空间中的方法、属性和内容。新的 class 将始终直接继承自 tuple。

Answer 2

这是因为 typing.NamedTuple 不是 真正的 正确类型。它是一个class。但它的唯一目的是利用 meta-class 魔法为您提供一种方便的好方法来定义命名元组类型。命名元组直接派生自 tuple。

请注意，与大多数其他 classes 不同，

from typing import NamedTuple
class Foo(NamedTuple):
    pass

print(isinstance(Foo(), NamedTuple))

打印 False.

这是因为在 NamedTupleMeta 中本质上是在 class 中反省 __annotations__ 最终将其用于 return 通过调用 class 创建的 class =18=]:

def _make_nmtuple(name, types):
    msg = "NamedTuple('Name', [(f0, t0), (f1, t1), ...]); each t must be a type"
    types = [(n, _type_check(t, msg)) for n, t in types]
    nm_tpl = collections.namedtuple(name, [n for n, t in types])
    # Prior to PEP 526, only _field_types attribute was assigned.
    # Now __annotations__ are used and _field_types is deprecated (remove in 3.9)
    nm_tpl.__annotations__ = nm_tpl._field_types = dict(types)
    try:
        nm_tpl.__module__ = sys._getframe(2).f_globals.get('__name__', '__main__')
    except (AttributeError, ValueError):
        pass
    return nm_tpl

class NamedTupleMeta(type):

    def __new__(cls, typename, bases, ns):
        if ns.get('_root', False):
            return super().__new__(cls, typename, bases, ns)
        types = ns.get('__annotations__', {})
        nm_tpl = _make_nmtuple(typename, types.items())
        ...
        return nm_tpl

当然，namedtuple 本质上只是创建了一个派生自 tuple 的 class。实际上，您的命名元组 class 在 class 定义语句中派生的任何其他 class 都会被忽略，因为这会破坏通常的 class 机制。它可能感觉不对，在很多方面它是丑陋的，但是 实用性胜过纯粹性。 能够写出像这样的东西是很好和实用的：

class Foo(NamedTuple):
    bar: int
    baz: str

直接从 typing.NamedTuple 继承时出现奇怪的 MRO 结果

Weird MRO result when inheriting directly from typing.NamedTuple

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