Python類的繼承super相關原理解析
看了網上許多關於super、mro、C3的介紹感覺沒有一份很容易初學者理解的文件,直接看C3演算法的話,比較難理解,也沒必要,如果掌握一套規律的話,會輕鬆許多。我將網上這些博主的文章進行一個梳理總結,最後形成一套實用的關於super、mro、C3的理解介紹。
1、super
super()是一種將子類與父類聯絡起來的一種方法,子類通過繼承父類,可以使用父類的方法和屬性,也可以自己定義屬於自己的方法和屬性。super方法主要用在多繼承中,在單繼承時直接呼叫父類方法即可
下面這個是SGD原始碼的一部分,根據這份原始碼,
class SGD(Optimizer): def __init__(self,params,lr=required,momentum=0,dampening=0,weight_decay=0,nesterov=False): defaults = dict(lr=lr,momentum=momentum,dampening=dampening,weight_decay=weight_decay,nesterov=nesterov) if nesterov and (momentum <= 0 or dampening != 0): raise ValueError("Nesterov momentum requires a momentum and zero dampening") super(SGD,self).__init__(params,defaults) def __setstate__(self,state): super(SGD,self).__setstate__(state) for group in self.param_groups: group.setdefault('nesterov',False)
這是SGD類中的程式碼
有2點需要補充說明:
1、super聯絡父類的時候,需要呼叫父類的方法,包括所帶的形參寫完整,子類不夠的形參需要額外加上
2、super聯絡父類的時候,不只是可以呼叫__init__,而且還可以呼叫父類其他的方法
3、python3可以寫成super().__init__()這種寫法了。
4、類都預設繼承object類
另外,在super的使用過程中,還需要注意初始化對繼承的影響:
1、子類繼承父類,但不執行__init__方法,那麼會自動繼承父類屬性。
2、子類繼承父類,執行了__init__方法,且不呼叫super初始化父類建構函式,那麼子類不會自動繼承父類屬性。
3、子類繼承父類,執行了__init__方法,且呼叫了super初始化了父類的建構函式,那麼子類會繼承父類屬性。
2、mro
Python的MRO,方法解析順序,即在呼叫方法時,會對當前類以及所有的基類進行一個搜尋,以確定該方法之所在,而這個搜尋的順序就是MRO。然後python會按照這個順序去執行類之間的呼叫問題。
直接上例子
class A1(): def __init__(self): print('A1') super().__init__() class A2(): def __init__(self): print('A2') super().__init__() class A3(): def __init__(self): print('A3') super().__init__() class B1(A1,A2): def __init__(self): print('B1') super().__init__() class B2(A2): def __init__(self): print('B2') super().__init__() class B3(A2,A3): def __init__(self): print('B3') super().__init__() class C1(B1): def __init__(self): print('C1') super().__init__() class C2(B1,B2): def __init__(self): print('C2') super().__init__() class C3(B2,B3): def __init__(self): print('C3') super().__init__() class D(C1,C2,C3): def __init__(self): print('D') super().__init__() d = D() print(D.__mro__)
輸出如下:
(<class '__main__.D'>,<class '__main__.C1'>,<class '__main__.C2'>,<class '__main__.B1'>,<class '__main__.A1'>,<class '__main__.C3'>,<class '__main__.B2'>,<class '__main__.B3'>,<class '__main__.A2'>,<class '__main__.A3'>,<class 'object'>)
那麼這個程式是按怎麼個順序依次去執行那些方法呢,就是按照MRO中的順序。
那麼這個順序如何自己手寫出來呢?這就是C3演算法,用於計算出MRO,得出執行順序
3、c3演算法
但是我在這裡想告訴大家如何根據C3演算法找出規律,從而自己寫出順序
還是上手例子,根據上面這個圖,我們可以列出下面這個表,這個表示網上一個博主做的,可以說做出這張表就是做出了答案,那這張表“實際取出的類”怎麼推出來的呢?我拿過來提煉出一些比較直接的規律
規律1:預查詢父類按左邊優先原則,比如第一行,當前類D的預查詢父類選最左邊的C1,而不是C2、C3。
規律2:當“預查詢父類是否還有其他子類?同時又是最底層查詢類的父類或父父類、父父父...類”沒有的時候,直接選取預查詢父類作為答案。當這項有類的時候,若“最底層的未查詢父類”還有,則優先選它,若沒有了,則選取這項類作為答案。
規律3:當預查詢父類是object,只要最底層的未查詢父類還有,就選這個最底層的未查詢父類。若沒有,則“預查詢父類是否還有其他子類?同時又是最底層查詢類的父類或父父類、父父父...類”有類的時候,就選這個類,沒有的話,答案就是object
另外,
如何去畫圖:
1、子類永遠畫在父類的下面,並用有向箭頭指向父類
2、遇到多繼承則按程式碼中繼承列表的順序從左往右寫。如果有多個子類繼承了同一個父類,那麼這個父類則放在它能夠出現的所有位置中最左的位置。需遵循圖裡面的廣度優先原則進行遍歷(在廣度優先原則的前提下又優先遍歷左邊的):
練習:
下面這個是網上的一份程式碼,看懂上面的規律以及如何畫有向圖之後,就可以順利得出MRO的值了
class A: def __init__(self): print('A') class B(A): def __init__(self): print('B') super().__init__() class C(A): def __init__(self): print('C') super().__init__() class D(A): def __init__(self): print('D') super().__init__() class E(B,C): def __init__(self): print('E') super().__init__() class F(C,D): def __init__(self): print('F') super().__init__() class G(E,F): def __init__(self): print('G') super().__init__()
首先,畫圖
然後列表
當前類最底層未查詢的父類預查詢的父類預查詢父類是否為object預查詢父類是否有其他子類,同時又是最底層查詢類的父類、父父類實際取出的類GE、FEnonoEEFBnonoBBFAno有,CFFnoCnonoCCnoAno有,DDDnoAnonoAAnoobjectyesnoobject
答案:
mro:GEBFC
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