同时实现两个内部 Python 类型

Question

我正在尝试将函数的 return 类型从 set 更改为 list。为了顺利过渡，我们的想法是进行就地弃用，并暂时 return 一种既是 set 又是和 list 的类型.但是我不确定是否可以从两个内部 Python 类型派生，因为：

>>> class ListSet(list, set):
...     pass
...
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: multiple bases have instance lay-out conflict

总的来说，目标是拥有一个行为类似于排序集的类型（我认为它与列表和集合几乎相同）但也适用于类型检查（理想情况下也适用于 MyPy ):

thing = class.method_with_updated_return_type()
print(isinstance(thing, set))  # True
print(isinstance(thing, list))  # True

否则我的想法是覆盖 ListSet 的元类的 __instancecheck__ 方法，类似于

class Meta(type):
    def __instancecheck__(self, instance):
        return isinstance(instance, (set, list))

class ListSet(metaclass=Meta):
    # implement all set and list methods

在 Python 中有这样的可能吗？

Answer 1

所以，不，除了直接从 set 或 list 继承之外，没有什么会使自定义 class return 的实例成为 isinstance 呼叫。一个 class 不能同时从两者继承的原因有几个，即使你在本机代码中编写这样的 class 代码，或者用 ctypes 修改它，这样它会 return 对于这样的 isinstance 检查是正确的，结果 class 可能会在使用时使您的 Python 解释器崩溃。

另一方面，Abstract Base 类和 __instancecheck__、__subclasscheck__、__subclasshook__ 和 register 方法提供的机制允许一个如果询问任何人 class 的实例是否是使用这些方法的自定义 class 的实例，请回答“真”。也就是说：你的自定义 class 可以回答，如果被问到，任意列表或集合是它自己的一个实例，就像在 myobj = set((1,2,3)); isinstance(myobj, MySpecialClass) -> True 中一样 - 但不是相反：isinstance(MySpecialClass(), set) 将永远return 错误。

为了允许类似的机制，推荐的是 prococols 的代码，而不是特定的 classes。有一点，任何写得很好的代码都应该总是 isinstance(obj, collections.abc.Set) 或 collections.abc.Sequence，而不是 isinstance(..., set)（或 list）。然后任何人都可以将自定义 class 注册为它们的子 class，测试将是 True:

from collections.abc import MutableSet, Sequence

class MyClass(MutableSet):  
    #  <-NB. don't try to inherit _also_ from Sequence here. See bellow.


    # code mandatory methods for MutableSet according to
    # https://docs.python.org/3/library/collections.abc.html, 
    # plus customize all mandadory _and_ derivative methods
    # for a mutable sequence, in order to have your
    # desired "ordered mutable set" behavior here.

# After the class body, do:
Sequence.register(MyClass)

调用 Sequence.register 会将 MyClass 注册为 Sequence 的虚拟子 class，以及通过 collections.abc.Sequence 测试协议的任何行为良好的代码实例检查，或者更好的是，仅在需要时使用对象的代码允许不正确的对象在运行时失败，将正常工作。我想你可以去掉任何“isinstance”检查，只要编写一个适当的“MutableSet”实现就可以给你一个“有序集”，它可以像你喜欢的那样工作，不用担心对对象类型的任意检查。

一点也不难：您只需实施所需的方法，初始化一个包含 class __init__ 中实际数据的列表，更新所有内容修改调用的列表集合，并在列表上迭代

from collections.abc import MutableSet

class OrderedSet(MutableSet):
    def __init__(self, initial=()):
        self.data = list()
        self.update(initial)
        
    def update(self, items):
        for item in items:
            self.add(item)
            
    def __contains__(self, item):
        return item in self.data
    
    def __iter__(self):
        return iter(self.data)
    
    def __len__(self):
        return len(self.data)
    
    def add(self, item):
        if item not in self.data:
            self.data.append(item)
        
    def discard(self, item):
        self.data.remove(item)

    def __repr__(self):
        return f"OrderedSet({self.data!r})"

但是，如果您不能更改“set”或“list”实例的硬编码测试，您将无能为力。

同时实现两个内部 Python 类型

Implement two internal Python types simultaneuosly

python

types

metaclass